L'implantation de la vigne dans le Luberon remonte à l'Antiquité. Les Romains plantèrent ces vignes surtout dans le Pays d'Aigues. Au Moyen-âge et à la Renaissance, les domaines viticoles s'étendirent largement, au nord notamment du Petit Lubéron. Le développement du vignoble s'accroît à la fin du XIXe siècle, puis entre les deux guerres.

A partir des années 70, les vignerons de l'Appellation, conscients de la nécessité de se moderniser, entreprennent d'importants travaux. Leurs efforts sont couronnés de succès en 1988, avec l'accession des Côtes du Luberon à l'Appellation d'Origine Contrôlée.

Le parc régional du Luberon fait office d'écrin pour le vignoble du Luberon. De fait, celui ci s'étend sur 36 communes, toutes situées dans le sud-est du Vaucluse.

Le Luberon est issu d'une bande de terre émergée, qui formait au Secondaire un isthme entre la fosse vocongienne (mer alpine) et la Méditerranée. Trois unités géologiques se distinguent : le bassin d'Apt, zone synclinale où alterne des assises calcaires et marneuses; le massif du Luberon, d'assise calcaire où l'érosion fait apparaître des horizons marno-calcaires; le Pays d'Aigues, formé essentiellement de sables miocènes et d'une mollasse dans la région de Cucuron. Dans la partie occidentale du sud Luberon réapparaissent les assises calcaires.

Le climat est de type méditerranéen avec l'influence d'un climat plus continental en provenance des Alpes et de la Vallée du Rhône. Avec environ 2 600 heures d'ensoleillement par an, le Luberon se situe parmi les régions de France disposant de la meilleure insolation.