Практически все реки Великого Герцогства (за исключением небольшой речушки Корн, протекающей на крайнем юго-западе) относятся к бассейну Мозеля — левого притока Рейна.

Мозель — главная река Люксембурга.Он протекает также во Франции и ФРГ. Мозель берет начало на юго-западных склонах Вогез и течет преимущественно в глубокой, узкой долине.

Паводки бывают с ноября по март, когда выпадает максимум осадков. Межень — летом, когда тепло и сухо и водность реки поддерживается главным образом грунтовым питанием.

Кроме пограничных рек Мозеля и Ура самые значительные реки герцогства: Зауэр (Сюр), протекающий по границе Эслинга, и притоки Зауэра, стекающие к нему по арденнским ущельям (Вильц, Клерф и Блейс) и с холмистых плато Гутланда (Альзет).

Последняя — основная река Гутланда, на берегах которой находятся крупные промышленные города герцогства: Люксембург, Эш-сюр-Альзет, Мерш и Эттель-брюк.

Почти все притоки Альзета — левые, что объясняется асимметричностью ее долины, связанной с куэстовым характером рельефа.

Важным источником питания рек Люксембурга служат грунтовые воды, находящиеся в большинстве своем на глубине менее 5 м. Питание рек возвышенной части Люксембурга в основном дождевое. Имеются ключи, а в районах карста — небольшие подземные водохранилища, которые также служат источником питания рек.