Lúxemborg hefur tekið þátt í Söngvakeppni evrópskra sjónvarpsstöðva 37 sinnum síðan að frumraun landsins í keppninni ásamt sjö öðrum löndum átti sér stað árið 1956. Á milli 1956 og 1993 hafði landið aðeins ekki tekið þátt í keppninni árið 1959. Lúxemborg hefur ekki tekið þátt frá árinu 1993. Landið hefur unnið keppnina fimm sinnum. Aðeins Írland (sjö sinnum) og Svíþjóð (sex sinnum) eru með fleiri sigra.
Fyrsti sigur Lúxemborgar var árið 1961 þegar Jean-Claude Pascal vann með laginu „Nous les amoureux“. France Gall sigraði svo árið 1965 með „Poupée de cire, poupée de son“. Lúxemborg sigraði síðan í tvö skipti í röð með Vicky Leandros og laginu „Après toi“ (1972), og með Anne-Marie David og laginu „Tu te reconnaîtras“ (1973). Fimmti sigur Lúxemborgar kom árið 1983 þegar Corinne Hermes vann með laginu „Si la vie est cadeau“. Eftir að hafa haldið keppnina árið 1984 hafði árangur landsins dvínað og komst það aðeins í topp-10 í tvö skipti eftir það; Sherisse Laurence í þriðja sæti (1986) og Lara Fabian í fjórða sæti (1988). Lúxemborg tók ekki þátt árið 1994 og hefur dregið sig úr keppni í óákveðinn tíma.
↑ 1,01,1Niðurstöðurnar fyrir fyrstu keppnina árið 1956 eru ekki vitaðar, aðeins var sigurvegarinn kynntur. Opinbera Eurovision síðan setur fram að öll hin lögin hafi endað í öðru sæti.