"Luân Đôn" là một tên cổ, đã được chứng thực vào thế kỷ thứ nhất sau Công nguyên, thường ở dạng Latinh Londinium; ví dụ, các viên thuốc La Mã viết tay được thu hồi trong thành phố có nguồn gốc từ 65/ 70-80 sau Công nguyên bao gồm từ Londinio (" ở Luân Đôn ").

Trong những năm qua, cái tên đã thu hút nhiều lời giải thích hoang đường. Chứng thực sớm nhất xuất hiện trong Historia regum Britanniae của Geoffrey Monmouth, được viết vào khoảng năm 1136. Điều này có nghĩa là cái tên bắt nguồn từ một vị vua được cho là vua Lud, người được cho là đã chiếm lấy thành phố và đặt tên là Kaerlud.

Các phân tích khoa học hiện đại về tên phải giải thích nguồn gốc của các dạng khác nhau được tìm thấy trong các nguồn gốc tiếng Latinh (thường là Londinium), tiếng Anh cổ (thường là Lunden) và tiếng Wales (thường là Llundein), có liên quan đến sự phát triển đã biết theo thời gian của âm thanh những ngôn ngữ khác nhau. Người ta đồng ý rằng tên này được sử dụng trong các ngôn ngữ này từ Common Brythonic; công việc gần đây có xu hướng xây dựng lại hình thức Celtic bị mất của cái tên là * [Londonjon] hoặc một cái gì đó tương tự. Điều này đã được chuyển thể sang tiếng Latinh là Londinium và mượn sang tiếng Anh cổ, ngôn ngữ tổ tiên của tiếng Anh hiện đại.

Các từ đồng nghĩa của hình thức Brythonic thường được tranh luận nhiều. Một lời giải thích nổi bật là lập luận năm 1998 của Richard Coates rằng cái tên bắt nguồn từ tiếng tiền Celtic vào giai đoạn châu Âu thời cổ *(p)lowonida, có nghĩa là "dòng sông quá rộng để vượt qua". Coates cho rằng đây là một cái tên được đặt cho một phần của sông Thames chảy qua London; từ điều này, khu định cư đã đạt được hình thức Celtic của tên của nó, *Lowonidonjon. Tuy nhiên, hầu hết các công trình đã chấp nhận một nguồn gốc Celtic cho tên này, và các nghiên cứu gần đây đã ủng hộ một lời giải thích dọc theo dòng dẫn xuất Celtic của một gốc tiếng Ấn-Âu nguyên thủy *lendh- ('chìm, gây ra chìm'), kết hợp với hậu tố Celtic * -injo- hoặc * -onjo- (được sử dụng để tạo tên địa danh). Peter Schrijver đã đề nghị cụ thể, trên cơ sở đó, tên ban đầu có nghĩa là 'nơi lũ lụt (theo định kỳ, theo thời gian)'.

Cho đến năm 1889, cái tên "London" được áp dụng cho Thành phố Luân Đôn, nhưng kể từ đó, nó cũng được gọi là Quận Luân Đôn và Đại Luân Đôn. "London" đôi khi được viết không chính thức là "LDN".

Tên gọi của thành phố này trong tiếng Việt là âm Hán Việt của 2 chữ Hán "Luân Đôn" (giản thể: 伦敦, phồn thể: 倫敦, pinyin: lúndūn) mà người Trung Quốc dùng với âm tương ứng trong tiếng Quan Thoại để phiên âm từ "London". Nếu đọc từ tiếng Anh, phiên âm tiếng Việt của tên thành phố này là "Lăn-đân".