Det mest framherskende landskapet, Ardennene i nord, tok millioner av år å skjære ut. Det høyeste punktet i landet er Kneiff på 560 meter over havet. Delen av Ardennene i Luxembourg kalles ofte Oesling og dekker 842 km², eller omtrent 32 % av hele landet. Landet er forholdsvis kupert på grunn av de mange elvene som har gravd seg ned i det lave ås- og fjellandskapet. Typisk for dette området er dårlig jordsmonn og dårlig drenering på grunn av mange torvmyrer, som tidligere ble utnyttet som brensel. Disse faktorene, kombinert med en god del nedbør og frost, gjorde at de første menneskene i regionen ikke slo seg ned her.