Sachverhalt:
A. X._ betreibt den Sexclub B._ in Kriens. In diesem Club arbeitete die ungarische Staatsangehörige A._ von Ende Mai 2006 bis Ende Oktober 2006 fünf Mal für je acht Tage als Prostituierte. X._ meldete dies der kantonalen Dienststelle für Wirtschaft und Arbeit (wira), holte aber beim Amt für Migration des Kantons Luzern keine Arbeits- und Aufenthaltsbewilligung ein.
B. Das Obergericht des Kantons Luzern sprach X._ am 2. Dezember 2008 zweitinstanzlich des mehrfachen Beschäftigens einer kontrollpflichtigen Ausländerin ohne fremdenpolizeiliche Bewilligung schuldig und verurteilte ihn zu einer Busse von Fr. 1'000.-- als Zusatzstrafe zum Entscheid des Amtsstatthalteramtes Luzern vom 11. Juli 2006. Von den Vorwürfen des mehrfachen Entziehens von der Beitragspflicht an die AHV, IV, EO, ALV, UV und die Familienausgleichskasse und des mehrfachen Nichteinziehens der Quellensteuer sprach es ihn frei.
C. X._ erhebt gegen dieses Urteil Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt einen vollumfänglichen Freispruch.

Erwägungen:
1. 1.1 Der Beschwerdeführer macht geltend, er sei nicht als Arbeitgeber in Sinne von Art. 23 Abs. 4 ANAG (AS 1949 228) zu qualifizieren. A._ arbeite in seinem Club als selbständig Erwerbstätige und unterliege nicht der Bewilligungs- sondern bloss der Meldepflicht. Ein unselbständiges Arbeitsverhältnis sei für Prostituierte nicht praktikabel. Zudem sei nicht das Gericht sondern die Ausgleichskasse für die Beurteilung zuständig, wer als selbständig oder unselbständig erwerbstätig gelte. Der Clubbetreiber trage nur die Verantwortung, dass entsprechende Bewilligungen vorlägen. Die Vorinstanz vermische die Frage der Verantwortlichkeit des Geschäftsinhabers mit dem arbeitsrechtlichen Status.
1.2 Die Vorinstanz erwägt, der Begriff des Beschäftigens nach Art. 23 Abs. 4 ANAG gehe weiter als der zivilrechtliche Arbeitgeberbegriff. Der Beschwerdeführer sei hauptverantwortlicher Geschäftsführer des Sexclubs B._. Indem er A._ gestattet habe, in seinem Salon von Ende Mai 2006 bis Ende Oktober 2006 fünf Mal für je acht Tage der Arbeitstätigkeit als Prostituierte nachzugehen, habe er sie zum Stellenantritt zugelassen und im Sinne von Art. 23 Abs. 4 ANAG beschäftigt. A._ sei unselbständig erwerbstätig und bedürfe als ungarische Staatsangehörige einer Arbeitsbewilligung. Entscheidend für ihre Unselbständigkeit sei, dass der Beschwerdeführer bzw. seine jeweilige Geschäftsführerin bestimme, wer im Club arbeiten dürfe, er die Preise festsetze, das Geld von den Freiern einkassiere und die Auszahlung nach einem bestimmten Verteilschlüssel vornehme. Der Sexclub stelle den Prostituierten Infrastruktur zur Verfügung und betreibe eine Hompage, wo er die Dienstleistungen anbiete und die Preise festhalte. Die Prostituierten seien in ihrer Preisgestaltung nicht frei. Sie müssten einen vom Club festgesetzten Prozentsatz ihrer Einnahmen abliefern und seien in die Arbeits- und Organisationsstruktur des Sexclubs eingegliedert.
1.3 Der Beschwerdeführer bestreitet nicht, dass die ihm vorgeworfenen Delikte nach dem seit dem 1. Januar 2008 aufgehobenen Bundesgesetz vom 26. März 1931 über Aufenthalt und Niederlassung der Ausländer (ANAG) als milderes Recht im Sinne von <ref-law> zu beurteilen sind. Er macht auch nicht geltend, dass unselbständig erwerbstätige ungarische Staatsangehörige im Deliktszeitraum keiner Arbeitsbewilligung bedurft hätten.
1.3.1 Wer vorsätzlich Ausländer beschäftigt, die nicht berechtigt sind, in der Schweiz zu arbeiten, wird zusätzlich zu einer allfälligen Bestrafung nach Art. 23 Abs. 1 ANAG für jeden rechtswidrig beschäftigten Ausländer mit einer Busse bis zu Fr. 5'000.-- bestraft (Art. 23 Abs. 4 Satz 1 ANAG). Handelt der Täter fahrlässig, so beträgt die Busse bis zu Fr. 3'000.-- (Satz 2). In besonders leichten Fällen kann von einer Bestrafung Umgang genommen werden (Satz 3). Nach Art. 3 Abs. 3 ANAG darf der nicht niedergelassene Ausländer eine Stelle erst antreten und vom Arbeitgeber zum Antritt der Stelle nur zugelassen werden, wenn ihm der Aufenthalt zum Stellenantritt bewilligt worden ist.
1.3.2 Ist das Bundesgericht zur Hauptsache zuständig, so befindet es auch über Vorfragen (<ref-law>). Deshalb ist der Strafrichter befugt, vorfrageweise zu prüfen, welcher Bewilligung eine ausländische Staatsangehörige für die Aufnahme einer Erwerbstätigkeit bedarf und ob diese als selbständige oder unselbständige Erwerbstätigkeit gilt.
1.3.3 Nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung ist der Anwendungsbereich von Art. 23 Abs. 4 ANAG weit zu fassen. "Beschäftigen" im Sinne dieser Bestimmung bedeutet, jemanden eine Erwerbstätigkeit ausüben zu lassen. Auf die Natur des Rechtsverhältnisses kommt es nicht an. Wer als Geschäftsführer die Erwerbstätigkeit in dem von ihm geführten Massagesalon gestattet und eine Prostituierte so gemäss Art. 3 Abs. 3 ANAG zum Antritt einer Stelle zulässt, beschäftigt diese im Sinne von Art. 23 Abs. 4 ANAG. Er stellt die Interessentinnen, die er auswählt, zum einzigen Zweck an, dass sie im Salon, allenfalls im Rahmen einer geltenden Hausordnung, als Prostituierte tätig sind. Die Prostituierten stehen zum Geschäftsführer eines Massagesalons, der über ihre Anstellung entscheidet, in einem Abhängigkeitsverhältnis. In Anbetracht dessen sowie mit Rücksicht auf den engen Zusammenhang zwischen seiner Funktion und der Erwerbstätigkeit der ausländischen Prostituierten ist ein Beschäftigungsverhältnis im Sinne von Art. 23 Abs. 4 ANAG gegeben (vgl. <ref-ruling> E. 4.1 und 4.2 S. 174 ff. mit Hinweisen). Mit diesem Entscheid hat das Bundesgericht klargestellt, dass bei gegebenen Umständen der Geschäftsführer als Arbeitgeber gilt und dass ein solches Arbeitsverhältnis ungeachtet einer anderslautenden Parteibezeichnung als unselbständige Erwerbstätigkeit gilt, da die Prostituierte vom Betreiber des Clubs "angestellt" wird und sie von ihm abhängig ist.
1.3.4 Soweit der Beschwerdeführer vorbringt, die Vorinstanz sei mangels Zuständigkeit nicht befugt, die Vorfrage der Rechtsnatur des Arbeitsverhältnisses zu prüfen, genügt seine Rüge den Begründungsanforderungen von <ref-law> nicht. Darauf ist nicht einzutreten.
Gestützt auf die umfassenden, vom Beschwerdeführer nicht angefochtenen Feststellungen zu den Rahmenbedingungen der Arbeit (Entscheid über den Stellenantritt, zur Verfügung gestellte Infrastruktur, Homepage des Clubs, Inkasso, Festsetzung des Gewinnanteils der Prostituierten) geht die Vorinstanz zutreffenderweise von einer unselbständigen Tätigkeit von A._ aus. Indem der Beschwerdeführer ihr die Prostitiution in dem von ihm geführten Club gestattet, beschäftigt er sie nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung im Sinne von Art. 23 Abs. 4 ANAG (<ref-ruling> E. 4.1 und 4.2 S. 174 ff. mit Hinweisen). Dass diese Art von Beschäftigung einer Bewilligung bedarf, welche im Zeitpunkt der Tätigkeit von A._ nicht vorlag, bestreitet der Beschwerdeführer nicht. Die Vorinstanz verletzt folglich kein Bundesrecht, wenn sie den objektiven Tatbestand von Art. 23 Abs. 4 ANAG bejaht.
2. 2.1 Der Beschwerdeführer rügt, er erfülle entgegen der Auffassung der Vorinstanz den subjektiven Tatbestand von Art. 23 Abs. 4 ANAG nicht. Er habe nicht vorsätzlich gehandelt. Er habe sämtliche Verfügungen des Amtes für Migration angefochten, mit welchen ihm das Meldeverfahren bezüglich der Erwerbstätigkeit von A._ verweigert und er zum Durchlaufen des Bewilligungsverfahrens aufgefordert worden sei. Er sei vom Amt für Migration an einen Gesprächstermin am 26. Oktober 2006 eingeladen worden. Aufgrund seines Einspruchs gegen die Verfügungen sei er davon ausgegangen, dass er bis zum anberaumten Termin bzw. bis zur Klärung der Rechtslage weiterhin Frauen melden und beschäftigen könne.
2.2 Die Vorinstanz stellt fest, das Amt für Migration habe dem Beschwerdeführer am 19. Mai 2006 mitgeteilt, dass A._ nicht nur der Melde-, sondern der Bewilligungspflicht unterstehe. Trotzdem habe er sie von Ende Mai bis Oktober 2006 fünfmal für jeweils acht Tage beschäftigt, ohne dass er dafür über eine Arbeitsbewilligung verfügt habe. Er sei als Geschäftsführer für die Beschaffung der Bewilligung verantwortlich gewesen. Er habe sie mit Wissen und Willen um diese Tatsachen beschäftigt.
2.3 Was der Täter weiss, will und in Kauf nimmt, betrifft nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung eine innere Tatsache und ist Tatfrage. Rechtsfrage ist hingegen, nach welchen tatsächlichen Voraussetzungen bewusste Fahrlässigkeit, Eventualvorsatz oder direkter Vorsatz gegeben ist (vgl. <ref-ruling> E. 4.1. S. 17; <ref-ruling> E. 8.5 S. 62). Die Feststellungen der Vorinstanz zum Sachverhalt prüft das Bundesgericht nur unter dem Gesichtspunkt der Willkür (<ref-law>). Die Verletzung des Willkürverbots ist ausdrücklich in der Beschwerde vorzubringen und zu begründen (<ref-law>). Der Beschwerdeführer muss sich dazu mit den Entscheidgründen der Vorinstanz auseinandersetzen und präzise angeben, worin er die Rechtsverletzung erblickt bzw. inwiefern der Entscheid an einem qualifizierten und offensichtlichen Mangel leidet. Auf rein appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid wird nicht eingetreten (<ref-ruling> E. 3.3. S. 60 mit Hinweisen; <ref-ruling> E. 2.1 und 2.2 S. 245 f.; <ref-ruling> E. 1.3 S. 261 f. mit Hinweisen).
2.4 Der Beschwerdeführer macht nicht geltend, die Vorinstanz habe willkürliche Feststellungen zu seinem Wissen und Willen getroffen. Soweit er sich darauf beschränkt, diese Tatsachen anders darzustellen als die Vorinstanz, genügt er den Begründungsanforderungen an eine Willkürrüge nicht. Darauf ist nicht einzutreten. Gestützt auf die Feststellungen zum Wissen und Willen des Beschwerdeführers hat die Vorinstanz zu Recht auf eine vorsätzliche Tatbegehung geschlossen.
3. Der Beschwerdeführer beruft sich mit seiner Argumentation sinngemäss auf Rechtsirrtum, indem er geltend macht, er sei davon ausgegangen, die Beschäftigung von A._ sei 2006 erlaubt, weil er die Verfügungen angefochten und einen Gesprächstermin mit dem Amt für Migration am 26. Oktober vereinbart habe (vgl. E. 2.1).
3.1 Die Vorinstanz erwägt, der Beschwerdeführer sei im Deliktszeitraum wegen des gleichen Tatbestandes vor Gericht gestanden, wobei die Verurteilung noch nicht rechtskräftig gewesen sei. Zudem habe ihn das Amt für Migration darauf aufmerksam gemacht, dass er eine Arbeitsbewilligung benötige. Deshalb könne von einem unvermeidbaren Irrtum keine Rede sein.
3.2 Hat der Täter aus zureichenden Gründen angenommen, er sei zur Tat berechtigt, so kann der Richter die Strafe nach freiem Ermessen mildern oder von einer Bestrafung Umgang nehmen (aArt. 20 StGB).
3.3 Gemäss Art. 3 Abs. 3 ANAG darf der nicht niedergelassene Ausländer eine Stelle erst antreten und vom Arbeitgeber zum Antritt der Stelle nur zugelassen werden, wenn ihm der Aufenthalt zum Stellenantritt bewilligt worden ist. Daraus ergibt sich, dass eine Bewilligung vor dem Stellenantritt vorliegen muss. Der Beschwerdeführer, welcher vom Amt für Migration darauf aufmerksam gemacht wurde, dass er einer Arbeitsbewilligung bedarf, kann sich nicht darauf berufen, er habe sich über die Zulässigkeit der nach diesem Zeitpunkt erfolgten Beschäftigung von A._ geirrt. Die Vereinbarung eines Gesprächstermins ändert nichts daran, dass der Beschwerdeführer A._ im Wissen um die erforderliche, aber noch fehlende Bewilligung beschäftigte. Die Rüge des Beschwerdeführers erweist sich als unbegründet.
4. 4.1 Der Beschwerdeführer macht geltend, die Vorinstanz verletze seinen Anspruch auf rechtliches Gehör nach <ref-law> und Art. 6 Ziff. 1 EMRK, indem sie seinem Beweisantrag auf Einholung eines Amtsberichts nicht entsprochen habe. Damit habe er nachweisen wollen, dass er gegenüber anderen Betreibern von Sexclubs im Kanton Luzern bei der Erteilung von Arbeitsbewilligungen für ausländische Prostituierte ungleich behandelt werde.
4.2 Die Vorinstanz hat den Beweisantrag des Beschwerdeführers abgewiesen, weil dieser für die Beurteilung des eingeklagten Sachverhalts nicht relevant sei. Bei den eingereichten Meldebestätigungen, die andere Frauen und andere Lokale beträfen, seien die Umstände des Sachverhalts nicht bekannt. Selbst wenn aber der Beschwerdeführer eine Ungleichbehandlung nachweisen könnte, so seien die hohen Voraussetzungen an einen Anspruch auf Gleichbehandlung im Unrecht nicht erfüllt.
4.3 Der Anspruch auf rechtliches Gehör ist nicht verletzt, wenn der Richter nur jene Beweisbegehren berücksichtigt, die nach seiner Würdigung entscheiderheblich sind (<ref-ruling> E. 3.1 S. 154 mit Hinweis). Ein Verzicht auf die Abnahme von weiteren Beweisen ist zulässig, wenn sich das Gericht auf Grund der bereits erhobenen Beweise seine Überzeugung gebildet hat und ohne Willkür in vorweggenommener Beweiswürdigung annehmen kann, dass die abgelehnten Beweisanträge nichts an seiner Überzeugung zu ändern vermögen. Die Verfassungsgarantie steht einer antizipierten Beweiswürdigung nicht entgegen (<ref-ruling> E. 5.3 S. 148 mit Hinweisen).
4.4 Ein Anspruch auf "Gleichbehandlung im Unrecht" besteht grundsätzlich nicht. Die Rechtsprechung hat stets den Vorrang des Legalitätsprinzips vor dem Gleichheitsprinzip betont. Eine falsche Rechtsanwendung in einem Fall begründet grundsätzlich keinen Anspruch, seinerseits ebenfalls abweichend von der Norm behandelt zu werden (<ref-ruling> E. 2c S. 47; BGE 6B_112/2009 vom 16. Juli 2009 E. 3.3; je mit Hinweis).
4.5 Nach den vom Beschwerdeführer nicht angefochtenen Feststellungen der Vorinstanz entspricht das Vorgehen des Amtes für Migration den damals geltenden Weisungen des Bundesamtes für Migration, wonach für Prostituierte aus Ungarn, welche in Nachtclubs arbeiten, eine Bewilligung einzuholen ist (angefochtenes Urteil Ziff. 2.5.5 S. 10). Der Beschwerdeführer behauptet lediglich eine punktuelle Ungleichbehandlung in der Vergangenheit gegenüber weiteren sechs Nachtlokalen im Kanton Luzern. Er beanstandet, die innerkantonale Bewilligungspraxis sei uneinheitlich. Dabei macht er nicht geltend, dass nebst den von ihm genannten partikulären Fällen eine eigentliche rechtswidrige Praxis der kantonalen Behörden bestünde und nur im Ausnahmefall Arbeitsbewilligungen für die Tätigkeit als Prostituierte in vergleichbaren Etablissements verlangt würden. Gerade mit dem Schreiben vom 19. Mai 2006 signalisierten die Behörden dem Beschwerdeführer, dass sie nicht gewillt sind, inskünftig das Meldeverfahren zu tolerieren. Unter diesen Umständen geht die Vorinstanz zu Recht davon aus, dass dem Beschwerdeführer kein Anspruch auf Gleichbehandlung im Unrecht zusteht. Damit durfte sie auch seinen Beweisantrag auf Einholung von Amtsberichten zur Bewilligungspraxis ohne Verletzung von Bundesverfassungsrecht abweisen.
5. 5.1 Der Beschwerdeführer macht sinngemäss geltend, sein Anspruch auf Gleichbehandlung nach <ref-law> sei verletzt, indem die Luzerner Behörden die Vorschriften in seinem Fall anders als die Zürcher Behörden in vergleichbaren Fällen anwendeten.
5.2 Die Anwendung des ANAG und der Verordnung über die schrittweise Einführung des freien Personenverkehrs zwischen der Schweizerischen Eidgenossenschaft und der Europäischen Gemeinschaft und deren Mitgliedstaaten sowie unter den Mitgliedstaaten der Europäischen Freihandelsassoziation vom 22. Mai 2002 (SR 142.203; VEP) obliegt den Kantonen (Art. 15 Abs. 1 ANAG, Art. 26 und 27 VEP). Aus der Delegation ergibt sich die Gefahr unterschiedlicher Rechtsanwendung in den Kantonen. Dieses Risiko ist Folge der bundesstaatlichen Struktur der Schweiz. Nach ständiger Rechtsprechung geht der Grundsatz der Gesetzmässigkeit dem Prinzip der Rechtsgleichheit in der Regel vor. Er kann durchbrochen werden, wenn eine Behörde nicht gewillt ist, eine rechtswidrige Praxis aufzugeben (vgl. <ref-ruling> E. 2c S. 47; <ref-ruling> E. 4a S. 451 f., je mit Hinweisen). Dies trifft vorliegend offensichtlich nicht zu. Die Vorinstanz hat weder eine rechtswidrige Praxis angenommen noch ist sie an die Entscheide der Behörden des Kantons Zürich gebunden.
6. 6.1 Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz verletze den Grundsatz von Treu und Glauben nach <ref-law>. Obwohl er gegen die Verweigerung des Meldeverfahrens Einspruch eingelegt und einen runden Tisch verlangt habe, sei er vom Migrationsamt während laufenden Verfahrens verzeigt worden. Das Migrationsamt des Kantons Luzern habe selbst gezweifelt, welches das korrekte Verfahren sei.
6.2 Die Vereinbarung des Gesprächstermins ist unabhängig davon, ob das Verhalten des Beschwerdeführers strafbar ist. Der Beschwerdeführer behauptet auch nicht, die Behörden hätten ihm versprochen, bis zur Besprechung keine weiteren Vorkehrungen zu treffen. Von einer Verletzung des Anspruchs auf Treu und Glauben kann damit keine Rede sein.
7. Die Beschwerde ist insgesamt abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Ausgang des Verfahrens hat der unterliegende Beschwerdeführer die Kosten zu tragen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Luzern, II. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 24. August 2009
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Das präsidierende Mitglied: Die Gerichtsschreiberin:
Schneider Koch