Бодуэн был младшим сыном графа ЛюксембургскогоГенриха VI. Уже с юных лет его готовили для духовной карьеры. Бодуэн изучал теологию и каноническое право в Париже, так как графы Люксембурга имели тогда особо тесные связи с французскими Капетингами. В возрасте 22 лет он избирается на Трирском соборном капитуле архиепископом, и в 1308 году возводится папой Римским Климентом V в Пуатье в сан епископа.
Бодуэн был одним из искуснейших политиков I половины XIV столетия в Священной Римской империи. Совместно с Майнцским архиепископом Петером фон Аспельтом, при помощи умелой дипломатической политики он добивается в 1308 году избрания своего брата Генриха Германским королём. В 1310—1313 годах Бодуэн сопровождает Генриха во время его похода в Италию, во время которого последний был коронован в Риме императорской короной.
После того, как Генрих VII скоропостижно скончался от малярии, Бодуэн поддерживает на королевских выборах 1314 года Людовика Баварского. Позднее, однако, Бодуэн рвёт отношения с Людвигом и в 1346 году переходит на сторону его племянника Карла IV, которому помогает на королевских выборах. Вплоть до самой своей смерти Бодуэн Люксембургский оставался крупнейшим союзником Карла IV в западных областях Священной Римской империи. Особо в этой его политике помогло создание Рейнского союза курфюрстов (Kurverein von Rhense), для которого были усилены права курфюрстов при избрании королей и уменьшены при этом права папы Римского.
Бодуэн является фактическим основателем средневекового Трирского курфюршества. Благодаря умелой финансовой политике он укрепил экономику Архиепископства, добился укрепления связей между обоими его городскими центрами — Триром и Кобленцем, и округления его территории. Поощрял расселение евреев в Архиепископстве, рассчитывая на привлечение в свою экономику еврейского капитала. Бодуэн построил на границах своих владений несколько мощных замков — Трутцэльц, Бальденау, Раушенбург, Балдуинсэк. В 1309 году его брат Генрих отдал Балдуину под залог имперские города Боппард и Обервезель с окрестностями, но так никогда их и не выкупил. Таким образом, территория Архиепископства в районе Рейна была значительно расширена. Восстание горожан Боппарда в 1327 году Бодуэн подавил вооружённой силой. В 1328 году он принял участие в так называемой «Эльцской вражде» и осадил замок Эльтц на нижнем Мозеле. Осаждённые призвали на помощь проживавшие в этом районе обедневшие рыцарские роды, в результате чего Бодуэн был разбит и захвачен в плен. Освобождён он был лишь после выплаты значительной суммы выкупа Лоретте фон Шпонгейм. Однако в своей политике архиепископ отдавал большее предпочтение договорённостям, нежели оружию.
В 1310 году Бодуэн получил от своего брата Генриха VII право чеканить собственную монету. Это право было подтверждено и расширено в 1346 году императором Карлом IV, разрешившим в Трире чеканить кроме этого золотую и серебряную королевскую и императорскую монету, а также изымать из обращения фальшивые деньги.
В культурном и хозяйственном отношении Трирское курфюршество в годы правления Бодуэна Люксембургского переживало подъём.
Johannes Mötsch: Die Balduineen. Aufbau, Entstehung und Inhalt der Urkundensammlung des Erzbischofs Balduin von Trier. phil. Diss. Bonn 1978. (Veröffentlichungen der Landesarchivverwaltung Rheinland-Pfalz 33)
Friedhelm Burgard: Familia Archiepiscopi. Studien zu den geistlichen Funktionsträgern Erzbischof Balduins von Luxemburg (1307—1354). Trier 1991, ISBN 3-89890-015-0. (Trierer Historische Forschungen 19)
Wolf-Rüdiger Berns: Burgenpolitik und Herrschaft des Erzbischofs Balduin von Trier. Thorbecke Verlag, Sigmaringen 1980.
Reiner Nolden (изд.): Balduin von Luxemburg. Erzbischof und Kurfürst von Trier (1308—1354). Vorträge eines Kolloquiums in Trier im Juni 2008. Stadtarchiv und Stadtbibliothek Trier, Trier 2010, ISBN 978-3-00-032031-6.
Friedhelm Burgard: … bischoff und grebe … – Bischof und Graf zugleich. Zur Ausbildung des Trierer Kurstaates bis zur Mitte des 14. Jahrhunderts. In: Rheinische Vierteljahrsblätter 63 (1999), S. 70–89.
Julia Eulenstein: Territorialisierung mit dem Schwert? Die Fehdeführung des Trierer Erzbischofs Balduin von Luxemburg (1307/08-1354) im Erzstift Trier. (= Veröffentlichungen der Landesarchivverwaltung Rheinland-Pfalz. Bd. 155). Landesarchivverwaltung Rheinland-Pfalz, Koblenz 2012 (Zugleich: Gießen, Universität, Dissertation, 2009).
Maria Elisabeth Franke: Kaiser Heinrich im Spiegel der Historiographie. Eine faktenkritische und quellenkundliche Untersuchung ausgewählter Geschichtsschreiber der ersten Hälfte des 14. Jahrhunderts (= Forschungen zur Kaiser- und Papstgeschichte des Mittelalters. Bd. 9). Böhlau, Köln u. a. 1992, ISBN 3-412-10392-6 (Teilweise zugleich: Saarbrücken, Universität, Dissertation, 1988).
Verena Kessel: Balduin von Trier (1285–1354). Kunst, Herrschaft und Spiritualität im Mittelalter (= Geschichte und Kultur des Trierer Landes. Bd. 12). Kliomedia, Trier 2012, ISBN 978-3-89890-144-4.
Reiner Nolden (Hrsg.): Balduin von Luxemburg. Erzbischof und Kurfürst von Trier (1308–1354). Vorträge eines Kolloquiums in Trier im Juni 2008. Stadtarchiv und Stadtbibliothek Trier, Trier 2010, ISBN 978-3-00-032031-6.