O Cantão de Lucerna está localizado no meio da Suíça. O Cantão é atravessado pelo Rio Reuss e pelo Rio Kleine Emme. O território limita-se ao norte com os Alpes suíços. A montanha mais alta do Cantão de Lucerna é o Brienzer Rothorn com 2350 metros de altitude. A área do cantão é de 1493 km².
O cantão faz fronteira com os cantões de Schwyz, Obwald (Alta Unterwalden), Nidwald (Baixa Unterwalden), Argóvia, Berna e Zug
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Il Canton Lucerna si trova nella Svizzera centrale. È attraversato dal fiume Reuss e dal Kleine Emme. Parte del territorio si affaccia sul Lago dei Quattro Cantoni. Il territorio del cantone giace sulle colline pedemontane settentrionali delle Alpi svizzere. Il territorio del cantone confina con il Canton Argovia a nord, con il Canton Zugo e il Canton Svitto a est, con il Canton Nidvaldo e il Canton Obvaldo a sud e con il Canton Berna a ovest. La vetta più alta del Canton Lucerna è il Brienzer Rothorn con 2350 m. La superficie del cantone è di 1493 km². Una particolarità del territorio del Cantone di Lucerna è la divisione su tre sponde del Lago dei Quattro Cantoni, apparentemente non contigue.