Kunegunda urodziła się ok. 978 r. Była córką Zygfryda, hrabiego Luksemburga. W wieku ok. 20 lat została poślubiona Henrykowi II, księciu Bawarii, który po śmierci Ottona III w 1002 r. został wybrany najpierw królem, a od 1014 r. - cesarzem Niemiec. Oboje żyli jako dziewicze małżeństwo. Św. Henryk otaczał ją taką czcią, że chciał, by z nim dostąpiła zaszczytu koronacji na królową. Dokonał jej w Padeborn ówczesny arcybiskup Moguncji, św. Willigis. W roku 1014 Kunegunda udała się z mężem do Włoch, by w Rzymie z rąk papieża Benedykta VIII otrzymać koronę cesarską. Choć cesarska para żyła w czystości, Kunegundy nie ominęło oskarżenie o cudzołóstwo. By się od niego uwolnić, poddała się "sądowi Bożemu" - przeszła po rozżarzonych lemieszach.
Kunegunda fundowała liczne klasztory i opactwa, przyczyniła się do budowy katedry w Bamberdze. Po śmierci męża wstąpiła do ufundowanego przez siebie klasztoru benedyktynek w Kaufungen. Podczas uroczystości poświęcenia tego klasztoru, po liturgii Słowa, cesarzowa zdjęła cesarskie szaty, ostrzygła włosy i odziała się w zgrzebny habit. Swój majątek przeznaczyła na fundacje kościelne i dobroczynne. Zrobiło to wielkie wrażenie na uczestnikach ceremonii. Opisuje to wydarzenie ks. Piotr Skarga w "Żywotach Świętych". Jako zakonnica służyła z oddaniem ludziom, zwłaszcza ubogim. Nie wyróżniała się niczym w ubóstwie i posłuszeństwie, nie wymawiała się od żadnych prac, nawet służebnych.
Zmarła 3 marca 1033 r. Zgodnie z jej życzeniem została pochowana obok męża w katedrze bamberskiej. Natychmiast zaczęto oddawać jej publiczny kult. Innocenty III zatwierdził go w roku 1200. W bulli papieskiej przytoczona jest legenda o tym, jak cesarzowa Kunegunda znakiem krzyża wstrzymała żywioł ognia w czasie nocnego pożaru sypialni, w której przebywała ze swoją dwórką. Jest patronką Luksemburga, diecezji Bamberg i Niemiec.

W ikonografii Kunegunda Luksemburska występuje w stroju cesarskim, najczęściej z mężem św. Henrykiem. Przedstawia się ją także w habicie zakonnym trzymającą w ręku kościół.