Le cinéma prend traditionnellement une place importante dans l’offre culturelle de la Ville, surtout à travers la programmation de la Cinémathèque de la Ville de Luxembourg, mais aussi par le grand nombre de festivals – notamment le Luxembourg City Film Festival, ou les festivals dédiés - ainsi que l’offre cinématographique commerciale avec un cinéma d’art et essai et un grand multiplex dans le quartier de Kirchberg. La ville de Luxembourg sert aussi souvent de lieu de tournage à des productions nationales et internationales.