Das größte Konzerthaus der Stadt ist die Philharmonie Luxembourg auf dem Plateau Kirchberg an der Place de l’Europe. Die Philharmonie ist auch Residenzort des Orchestre Philharmonique du Luxembourg.
Das weiße Hauptgebäude hat im Grundriss die Form eines Auges, die Stahl-Glas-Fassade wird von 823 weißen Säulen von 20 Metern Höhe und 30 Zentimetern Durchmesser optisch dominiert. Der große Konzertsaal Salle de Concerts Grande-Duchesse Joséphine-Charlotte (Grand Auditorium) hat bis zu 1500 Sitzplätze.
Seit Eröffnung im Jahr 2005 bietet die Philharmonie ein anerkanntes Programm von hoher künstlerischer Qualität. Künstler wie Lang Lang, Hélène Grimaud, die Klassikinterpreten Diana Damrau und Andreas Scholl kommen nach Luxemburg, außerdem die Dirigenten Muti, Mehta, Thielemann und Gergiev. Dazu sind Orchester wie die Wiener und die New Yorker Philharmoniker, das Amsterdamer Concertgebouw oder die Londoner Sinfoniker und Jazzinterpreten wie Chick Corea und Brad Mehldau Gäste in Luxemburg. Die Besucherzahlen der Philharmonie liegen konstant oberhalb der Marke von 150.000 pro Jahr.
Im Untergeschoss der Philharmonie befindet sich der sogenannte Espace Découverte. Er ist vorgesehen für elektroakustische Musik, Experimentalkunst im Bereich Elektronik, Film oder Video oder für interaktive Musik-Workshops.
Im Atelier werden regelmäßig Konzerte international bekannter Künstler veranstaltet.