Luke Cunningham Wilson (Dallas, 21 settembre 1971) è un attore statunitense.
È il più giovane dei figli del pubblicitario Robert Andrew Wilson e della fotografa Laura Cunningham; i suoi due fratelli, Owen e Andrew, sono entrambi attori.
Frequenta l'Occidental College di Los Angeles, dove si fa notare per le doti in atletica, in particolare in specialità come i 400 e gli 800 metri, ma frequentando alcuni corsi di teatro si appassiona alla recitazione, e in particolar modo alle commedie di Sam Shepard. Recita in un episodio di X-Files intitolato Vampiri, e debutta sul grande schermo nel 1996 con Un colpo da dilettanti diretto da Wes Anderson e sceneggiato e interpretato dal fratello Owen. L'anno successivo ha un piccolo ruolo in Scream 2. Recita in Charlie's Angels e nel seguito Charlie's Angels - Più che mai. Lavora accanto a Reese Witherspoon in La rivincita delle bionde e nel sequel Una bionda in carriera, recita in film come Rushmore e I Tenenbaum dell'amico Wes Anderson, Alex & Emma con Kate Hudson, La neve nel cuore con Diane Keaton e Sarah Jessica Parker e La mia super ex-ragazza con Uma Thurman. La stampa cinematografica lo ha inserito nel cosiddetto Frat Pack, che include attori come Ben Stiller, Jack Black, Will Ferrell, Vince Vaughn e il fratello Owen Wilson.