Łuków położony jest na styku Mazowsza, Podlasia i Lubelszczyzny - stanowi ono naturalną bramę na wschód do terenów Rosji, Ukrainy i Białorusi. Łuków swoim położeniem posiada najlepszą pozycję wśród miast Lubelszczyzny pod względem odległości do największych miast tego regionu oraz do największego przejścia granicznego w Terespolu. Fakt ten może przesądzić o przyszłości miasta. Przez Łuków przebiega najważniejsza obecnie transeuropejska magistrala kolejowa Lizbona-Berlin-Warszawa-Moskwa-Władywostok. Znajduje się on również blisko głównych szlaków drogowych z północy na południe i ze wschodu na zachód, które niedaleko mają swoje skrzyżowanie.

Powierzchnia ogólna miasta Łuków wynosi 3 575 ha, w tym: użytki rolne - 2 027 ha, użytki leśne i grunty zadrzewione (zakrzewione) - 531 ha, grunty zabudowane i zurbanizowane - 956 ha, tereny różne - 15 ha, nieużytki - 12 ha, wody - 34 ha.

Łuków usytuowany jest na 51°56' szerokości geograficznej północnej i 22°23' długości geograficznej wschodniej w zachodniej części regionu naturalnego zwanego przez geografów Równiną Łukowską, stanowiącą część Niziny Południowopodlaskiej zaliczonej do Nizin Środkowopolskich.