Los primeros clubes de Luxemburgo, el CS Fola Esch Football y el Lawn Tennis Club, se fundaron el 9 de diciembre de 1906. Dos años después había 13 equipos, y se creó una asociación para protegerles. Más tarde, en la temporada 1909/10, tuvo lugar el primer campeonato nacional, en el que participaron 26 equipos. El Racing Club Luxembourg, actualmente el Racing FC Union Lëtzebuerg, tuvo el honor de ser el primer campeón en el Gran Ducado. Actualmente la Federación de Luxemburgo de Fútbol (FLF) cuenta con más de 109 clubes afiliados y 32.000 miembros licenciados.

Luxemburgo pasó a ser miembro de la FIFA en 1910, y el 29 de octubre de 1911 la selección jugó su primer partido internacional contra Francia. Desgraciadamente, el partido terminó con una derrota por 4-1, pero la venganza fue dulce cuando el 8 de febrero de 1914, Luxemburgo venció al mismo rival por 5-4. La participación en los Juegos Olímpicos de Antwerp de 1920 fue el siguiente paso, pero terminó con una derrota por 3-0 contra Holanda.

En 1930 la Federación de Fútbol de Luxemburgo adquirió su nombre actual, es decir la Fédération Luxembourgeoise de Football (FLF), y este periodo fue testigo de un auge en la popularidad del fútbol en todo el país. El número de equipos se incrementó rápidamente y se instó a los jóvenes a participar. La Copa de Luxemburgo se jugó en 1922, y el primer equipo en ganarla fue el Racing Club, que derrotó por 2-0 al AS Jeunesse Esch. Los años de guerra llevaron el fútbol a un declive inevitable, pero no pusieron fin al desarrollo del juego.

En septiembre de 1951 la FLF adquirió sus propios locales, que se convirtieron en su sede hasta febrero de 2002. Tres años después, la FLF se unió al máximo organismo de fútbol europeo, la UEFA, y el CA Spora Luxembourg pasó en 1956 a ser el primer equipo que representó al país en la Copa de Europa. Desde entonces, los clubes de Luxemburgo han participado regularmente en competiciones europeas, al igual que su selección nacional tomó parte en las fases de clasificación para la Eurocopa UEFA y para la Copa del Mundo FIFA.

El mayor éxito para la selección nacional sigue siendo su actuación en el Campeonato de Europa de la UEFA de 1964. Luxemburgo eliminó a Holanda en la segunda fase, pero no consiguió llegar a semifinales. El equipo empató con Dinamarca en casa y a domicilio, 5-5 en el cómputo global de la eliminatoria, pero finalmente cayó derrotada por 1-0 en el partido de desempate disputado en campo neutral, en Amsterdam. Recientemente, Luxemburgo ha demostrado ser un digno rival contra equipos punteros. Incluso derrotó a Turquía por 2-0 en un partido de clasificación para la Copa del Mundo en 1974, y vencieron a la República Checa por 1-0 en la fase de clasificación para la EURO '96. Más recientemente, el 10 de septiembre de 2008, sorprendió a Suiza en Zurich y venció 1-2 en el encuentro de clasificación de la Copa Mundial.

Se ha conseguido mucho, pero todavía hay grandes proyectos sobre la mesa. Se ha abierto una escuela de fútbol de la FLF en la temporada 2000/01, en Mondercange. La sede central fue traspasada en junio de 2005 a la misma localidad al sur del país. Ya se han comenzado las labores de mejoramiento de las instalaciones de la FLF y ésta tendrá un nuevo edificio de oficinas a su disposición en 2010. Todas estas innovaciones contribuyen a reforzar las estructuras futbolísticas del país. Por eso, el futuro parece que será brillante.

En 2009 la selección femenina de Luxemburgo celebró su primer partido. Fue en el Campeonato de Europa Femenino de la UEFA. Además, el combinado masculino, bajo el mando de Luc Holtz desde 2010, consiguió un empate a uno ante Italia en 2014 y un punto ante Bielorrusia en la fase de clasificación para la UEFA EURO 2016.