Luleå se nachází na poloostrově, kde se řekaLule vlévá doBotnického zálivu. Umístění města na poloostrově a následný rozvoj si vyžádalo jeho rozšiřování, a proto je část území města z celkové rozlohy 2110 čtverečních kilometrů vytvořená uměle. Luleå má své městské části také na ostrově Herts, který je, díky svému umístění, sedmým nejlidnatějším ostrovem země.
Přístav Luleå je pátým největším přístavem Švédska. Každoročně je překladištěm sedmi milionů tun nákladu. Mimořádný význam má zejména železná ruda z dolů společnosti LKAB zKiruny a z oblastiGällivare/Malmbergetu. Námořní doprava v zimním období pokračuje nezměněným tempem za pomociledoborců. Luleå je sídlem švédské ledoborcové flotily.
Při pobřeží města je souostroví tvořené 1700 ostrůvky. Území ostrovů se rozprostírá od hranic okresu až k hranicím provinciíNorrbotten aVästerbotten a dále až k švédsko – finským hranicím.
Již ve středověku bylo město důležitým přístavem. Luleå se stala důležitým přístavem v období od 13. do 15. století. Královská charta z roku1621, vydaná králemGustavem Adolfem, mu udělila městské výsady. Původně se nacházelo na území dnešníhoGammelstad (tj. staré město, které je asi 8 km vzdáleno. Nachází se zde hlavně původní kamenný kostel z konce 15. století, šest stájí a několik set dřevěných domků, kdysi sloužících jako noclehárna poutníků). Město bylo do současné polohy přesunuto v roce 1649 z důvodupostglaciálního vyzdvižení původního přístavu, který se stal příliš mělkým pro vstupující lodě. V roce1887 požár zničil většinu města, nedotčených zůstalo jen několik budov. Neogotická katedrála (původně kostel Oscara Fredrika) byla dokončena v roce1893 a je s výškou 67 metrů nejvyšší budovou ve městě.
Staré město – Kostelní městoGammelstad patří mezi památky Světového dědictvíUNESCO.
Luleå je centrem obchodu, průmyslu, výzkumu, vzdělávání a služeb. Vysokoškolské vzdělávací programy přitáhly nové podniky, stejně jako místní úřady pro nadnárodní korporace. Největším zaměstnavatelem ve městě jsou SSAB ocelárny,Technická universita Luleå a Švédské letectvo (Norrbotten Air Force Wing), které se nachází v blízkostiletiště Luleå. Toto letiště má pravidelné mezinárodní spoje, například na ostrovGran Canaria. Dalšími významnými zaměstnavateli jsou Ferruform (dceřiná společnost Scania) a Gestamp HardTech.
V odvětví informačních technologií pracuje přibližně 2000 zaměstnanců.
Luleå je místem, kde nastalo několik inovačních a technologických milníků, například se zde v roce1989 uskutečnil první hovor v sítiGSM. 27. října 2011Facebook oznámil, že umístí své první datové centrum mimo USA v Luleå. První budova centra by měla být hotova v roce 2012. Poloha města na severu, jakož i skutečnost, že se město stane uzlem datového přenosu v Evropě, byly podnětem pro vznik nové přezdívky města a okolí – Node Pole (póluzlů).
Luleå je domovem jednoho z nejstarších indoorových obchodních center na světě. Obchodní dům Shopping byl postaven v roce1955 britským architektem Ralphem Erskinem. Pozdějšími doplňky obchodní sítě jsou obchodní domy Strand, Smedjan a Folksamhuset, jakož i první obchodní galerie pro mladé v zemi, "Storgatan 61". Ve městě jsou dvě hlavní obchodní třídy: Storgatan a Kungsgatan.
V průmyslové části Storheden se nachází síť obchodních domů, která je nejnovějším doplňkem obchodní infrastruktury města a okolí.
Ve městě se nachází množství kulturních institucí, mezi nejvýznamnější patřídivadlo Norrbottensteatern a Norrbottens museum. V lednu2007 byl otevřen Dům kultury (Kulturens Hus). V kulturním stánku se nachází také knihovna a koncertní sál, pořádají se zde koncerty, výstavy umění, budova slouží také jako kongresové a konferenční centrum. Luleå je také místem působení hardcore punkové šupinyRaised Fist a death metalové kapelyThe Duskfall.