Die internationalen Vereinigungen, Fundamente multilateraler Beziehungen, bestimmen seit jeher die Aktivitäten des LCTO. Bereits lange vor der Gründung des heutigen LCTO, war die Stadt Luxemburg in der "Association des villes belges et luxembourgeoises pour attirer les touristes étrangers" vertreten.

Heutzutage ist das LCTO Mitglied der Vereinigungen "European Cities Marketing" (ECM) und "Association Internationale des Villes Francophones de Congrès" (AIVFC).

Weiterhin betreut das LCTO den touristischen Zweig des grenzüberschreitenden Städtenetzes QuattroPole (Luxemburg, Metz, Saarbrücken, Trier), in welchem die Stadt Luxemburg Mitglied ist.

Das LCTO nimmt teil an den verschiedenen Werbeaktivitäten, die durch diese internationalen Vereinigungen lanciert werden.

Auf nationaler Ebene ist das LCTO Mitglied beim Landesverkehrsamt Luxemburg, privilegierter Partner für weltweite Werbeaktionen, und Aktionär bei der nationalen Kongressgesellschaft Luxembourg Congrès. Zudem ist das LCTO vertreten in der luxemburgischen Burgenvereinigung, der "Agence luxembourgeoise d’action culturelle" und der nationalen Tourismuskommission.

Auf städtischem Niveau beteiligt sich das LCTO an den Arbeitsgruppen "signalétique", "plan lumière", "i-phone", "commerce", "image de marque", "comité de pilotage événementiel", "gestion de l’espace public" und "Cité Cercle".