La province de Luxembourg (en wallon : province do Lussimbork, en luxembourgeois : Provënz Lëtzebuerg, en néerlandais : provincie Luxemburg) est une province belge de la Région wallonne située à l'extrême sud du pays et limitrophe du grand-duché de Luxembourg.
Aussi appelée Luxembourg belge, elle résulte de la cession à la Belgique, à la suite de la conférence de Londres de 1838-1839, du « quartier wallon » du grand-duché (sur la base d'un critère linguistique) et du Pays d'Arlon (qui a pour langue vernaculaire le luxembourgeois).
Le chef-lieu est Arlon, situé dans le sud-est de la province.
D'une superficie de 4 440 km2, c'est la plus vaste province de Belgique, mais aussi la moins peuplée avec 284 442 habitants au 1er janvier 2019, soit une densité de population de 64,06 habitants au kilomètre carré.
Administrativement, elle est divisée en cinq arrondissements et, depuis les fusions de 1977, en quarante-quatre communes.