Balduin wurde als jüngster Sohn des Heinrich VI. von Luxemburg geboren und für war von Anfang an eine Kirchenlaufbahn vorgesehen. studierte Theologie und kanonisches Recht in Paris wurde im Alte von 22 Jahren vom Domkapitel zum Erzbischof gewählt. Er wurde 1308 von Papst Klemens V. in Poitiers zum Bishof geweiht.
Durch geschickte Politik verhalf er 1308 seinem Bruder Heinrich und 1346 seinem Großneffen Karl zur Wahl zum deutschen König.
Er begleitete 1310 bis 1313 seinen Heinrich VI. auf seinem Zug nach Italien dieser sich in Rom zum Kaiser krönen wollte. Heinrich wurde zwar zum Kaiser gekrönt aber kurze Zeit später an Malaria. Die schrieb er später nieder.
Er ist maßgeblich an der Entwicklung Stadt Trier und der Umgebung beteiligt. Es nicht nur die Balduinbrücke in Koblenz erbauen sondern sehr wahrscheinlich geht auch Sanierung der Römerbrücke in Trier auf seine Initative zurück.
1328 wurde er von Loretta von durch eine List auf die Starkenburg nach Traben-Trarbach gelockt. Erst nach Zahlung eines Lösegeldes Zugeständnissen an ihre Familie wurde er wieder gelassen.
Er starb im Alter von ca.68 am 21. Januar 1354 in einer Zelle Klosters der Karthäuser in Trier und liegt im Trierer Dom im Westchor begraben.
In Trier wurde am 18. Mai der Balduinbrunnen mit einer Statue des Balduin Schnittpunkt von Christophstraße und Balduinstraße aufgestellt.