Luca Van Assche (* 11. května 2004 Woluwe-Saint-Lambert, Bruselský region) je francouzský profesionální tenista. Ve své dosavadní kariéře na okruhu ATP Tour nevyhrál žádný turnaj. Na challengerech ATP a okruhu ITF získal čtyři tituly ve dvouhře a jeden ve čtyřhře.
Na žebříčku ATP byl ve dvouhře nejvýše klasifikován v říjnu 2023 na 63. místě a ve čtyřhře v lednu téhož roku na 335. místě. Trénuje ho Yannick Quere.
V juniorském tenise vyhrál French Open 2021 po finálovém vítězství nad krajanem Arthurem Filsem. Po skončení dosáhl kariérního maxima na juniorském kombinovaném žebříčku ITF, když se v červenci 2021 stal světovou jedničkou.