Wielki Książę Luksemburga (lub Wielka Księżna, , , ) jest głową państwa Luksemburga. Luksemburg jest jedynym na świecie suwerennym wielkim księstwem.
Luksemburg stał się wielkim księstwem w 1815 roku po zjednoczeniu z Holandią pod rządami dynastii Orańskiej-Nassau.
Konstytucja Luksemburga określa pozycję wielkiego księcia. Wielki książę jest głową państwa, symbolem jego jedności i gwarantem niepodległości narodowej. Sprawuje władzę wykonawczą zgodnie z konstytucją i ustawami kraju.
Artykuł 44 konstytucji stanowi, że Pałac Wielkiego Księcia w Luksemburgu i zamek Berg są zarezerwowane dla rezydencji wielkiego księcia.
Od 20 czerwca 2011 roku, na mocy dekretu wielkiego księcia Henryka, tytuł ten może również być dziedziczony przez kobiety, zgodnie z zasadami primogenitury absolutnej.
Od 3 października 2025 wielkim księciem Luksemburga jest Wilhelm V.
Galeria herbów wielkich książąt
Wielcy książęta Dynastia Orańska-Nassau Unia personalna z Holandią w latach 1815–1890