La mise en œuvre des politiques relatives à la recherche et au développement technologique (R&D) ainsi qu'à l'innovation est principalement assurée par trois ministères:

• le Ministère de l'Economie et du Commerce extérieur assure la mise en œuvre de la politique de la compétitivité économique au Luxembourg, y compris des actions liées à la R&D, au transfert de technologies et à l’innovation
• le Ministère des Classes Moyennes et du Tourisme est, notamment, en charge de définir la politique de développement des entreprises commerciales et artisanales au Luxembourg
• le Ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche définit, coordonne et met en oeuvre la politique nationale de la recherche publique et de l'enseignement supérieur et encadre notamment les Centres de Recherche Publics et l'Université du Luxembourg 

Le Fonds National de la Recherche (FNR) soutient et promeut la recherche publique au Luxembourg. Son objectif est d’améliorer le cadre de la recherche et de renforcer la compétitivité et la visibilité de la recherche publique luxembourgeoise au plan international. Le FNR soutient les chercheurs et les organismes de recherche publics à travers un nombre de programmes de recherche et de mesures d’accompagnement. Il gère aussi les Aides à la Formation Recherche pour soutenir les chercheurs en formation doctorale et post-doctorale.

Luxinnovation, l'Agence nationale pour la promotion de l'innovation et de la recherche, offre des services de conseil et d'accompagnement personnalisé aux acteurs impliqués dans les domaines de la R&D et de l'innovation (accès aux possibilités de financement, recherche de partenaires, création d’entreprise, etc.). L'Agence informe et accompagne les entreprises, les organismes de recherche et les porteurs de projets innovants à tous les stades de leurs projets. Elle assiste et conseille également le gouvernement dans le domaine de la R&D et de l’innovation et fait partie des réseaux européens de référence dans ce domaine.