Luxemburg nahm an den Olympischen Sommerspielen 1980 in Moskau, Sowjetunion, mit einer Delegation von drei Sportlern (allesamt Männer) teil.
Teilnehmer nach Sportarten 35px|klasse=skin-invert-image Bogenschießen André Braun Einzel: 16. Platz
35px|klasse=skin-invert-image Leichtathletik Lucien Faber 20 Kilometer Gehen: DNF
35px|klasse=skin-invert-image Schießen Roland Jacoby Kleinkaliber Dreistellungskampf: 34. Platz Kleinkaliber liegend: 11. Platz
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Luxemburg Sommerspiele 1980