Luxemburg verfügt über die kleinste eigenständige Staatsbahn Europas. Trotz der Kleinheit des Landes gibt es ein ganz beachtliches Streckennetz von 275 Kilometern Länge mit 70 Bahnhöfen und Haltestellen.
Vom Hauptbahnhof der Hauptstadt aus windet sich die Nordstrecke in einem spektakulären Viadukt in das Tal der Alzette hinunter, folgt dann dem Lauf des Flusses bis Ettelbruck und führt von dort aus weiter in nördliche Richtung nach Belgien, von ihr zweiten mehrere kurze Stichstrecken ab. Die Ost-West-Verbindung führt von Trier über Wasserbillig nach Luxemburg-Stadt und weiter nach Arlon in Belgien. Mehrere Strecken führen in den industriell geprägten Südwesten des Landes und über die Grenze nach Frankreich.
Vor wenigen Jahrzehnten noch war das Streckennetz gut doppelt so lang und beinhaltete mehrere Schmalspurbahnen, die längst stillgelegt worden sind. So hat Echternach – die älteste Stadt des Landes – schon lange keinen Bahnanschluss mehr.
Seit Anfang 2020 ist die Benutzung aller inländischen Züge in der zweiten Klasse kostenlos.