Istana Luxembourg (bahasa Prancis: Palais du Luxembourg, diucapkan [pa.lɛ dy lyk.sɑ̃.buːʁ]) adalah sebuah istana yang terletak di 15 rue de Vaugirard di Arondisemen Keenam Paris. Istana ini dibangun dari tahun 1615 hingga 1645 sesuai dengan rancangan arsitek Salomon de Brosse untuk dijadikan tempat tinggal Marie de' Medici, ibu kandung Louis XIII dari Prancis. Setelah meletusnya Revolusi Prancis, istana ini diubah menjadi gedung legislatif oleh Jean Chalgrin dari tahun 1799 hingga 1805. Istana ini kemudian juga diperbesar dari tahun 1835–1856 oleh Alphonse de Gisors. Semenjak tahun 1958, istana ini menjadi gedung resmi Senat Republik Prancis Kelima.
Artikel bertopik bangunan dan struktur ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya.