2020年東京オリンピックのルクセンブルク選手団

2020年東京オリンピックのルクセンブルク選手団（2020ねんとうきょうオリンピックのルクセンブルクせんしゅだん）は、2021年7月23日から8月8日にかけて日本の首都東京で開催された2020年東京オリンピックのルクセンブルク選手団、およびその競技結果。
アーチェリー.
世界ランキングによる出場枠の再割り当てにより、男子1名の出場枠を獲得した。
陸上.
または参加標準記録により出場資格を得た2名の選手が出場した。
自転車.
ロード.
UCIの定める世界ランキングにより、男子2名、女子1名の出場枠を獲得した。また、女子1名はタイムトライアルにも出場できることができる
馬術.
南西ヨーロッパを対象とした予選で、馬場馬術個人戦の出場枠を獲得したため、1名の選手が出場した。
競泳.
FINAが定めた参加標準記録又は選考標準記録をクリアしたことで、出場資格を得た2名の選手が出場した。
卓球.
2019年のヨーロッパ競技大会で銅メダルを獲得し、出場資格を得た倪夏蓮は5回目のオリンピック出場、ITTFの定めるオリンピックランキングにより出場資格を得たSarah de Nutteはオリンピック初出場となる。倪夏蓮はオリンピック出場時に58歳であり、オリンピック卓球競技の選手としては史上最年長となった。 
トライアスロン.
ワールドトライアスロンの定める五輪予選ランキングにより、1名分の出場枠を獲得した。