Născută pe 1 septembrie 1949, Luminiţa Gheorghiu a absolvit Institutul de Artă Teatrală şi Cinematografică în 1972, la clasa profesorului Ion Cojar. A debutat în teatru în 1971, pe scena Studioului Casandra, iar după absolvire a fost repartizată la Teatrul "Mihai Eminescu" din Botoşani.
În 1975 a jucat în trupa Teatrului Tineretului din Piatra Neamţ, iar din 1976 până în 2003 a jucat pe scena "Bulandra".
Cariera sa cinematografică a început în urmă cu peste trei decenii, primul rol important în film fiind Catrina din "Moromeţii" (1987), regizat de Stere Gulea.
În 2005 a jucat în filmul lui Cristi Puiu, “Moartea Domnului Lăzărescu”, dar şi în alte filme româneşti de referinţă din noul val al cinematografiei româneşti, precum "Aurora", "După dealuri", "Sunt o babă comunistă", "Poziţia copilului", film care a câştigat Ursul de Aur în 2013 sau "Aferim!".
În 2013 Luminiţa Gheorghiu acorda un interviu pentru Hotnews, după ce filmul “Poziţia copilului”, tocmai câştigase Ursul de Aur la Berlin.
“Am fost pana la 50 de ani mai relaxata, dar pe urma mi s-a facut frica pentru ca doream sa fiu talentata, sa fiu o mare actrita. Nu vreau sa mor pana nu voi ajunge o mare actrita. Oricum in Romania "doamna teatrului romanesc", "domnişoara teatrului romanesc", "doamne de poveste" toate suntem. Nu stiu care dintre regizorii noului val a spus ca sunt "printesa noului val". A vorbit serios si mi-a placut pentru ca doamna suna in varsta. "Printesa" s-a pliat pe sufletul meu tanar. E un nou val serios pentru ca mi-a adresat acest epitet care ma multumeste.”, povestea ea.
