Население Луганска 528,4 тыс. чел. с ближайшими пригородами (1998). Население Луганской агломерации в 2007 году составило 700 тыс. жителей (9-е место на Украине). По территории также входит в десятку крупнейших городов Украины.
Луганск расположен в месте слияния реки Луга́нь с рекой Ольхова́я.