Luxembourg-Ville (en orange sur la carte ci-dessus) est située dans le Sud du Grand-Duché de Luxembourg, au confluent de l’Alzette et de la Pétrusse. Luxembourg-Ville se trouve à 287 km au nord-est de Paris et à 187 km au sud-est de Bruxelles.
Luxembourg-Ville se trouve centrée sur les coordonnées ; 49° 36′ 42″ nord, 6° 08′ 02″ est.
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