Die Gemeinde liegt an der Fulda im Städtedreieck Bad Hersfeld, Bebra und Rotenburg an der Fulda. Die Gemeindegemarkung liegt am Rande des Seulingswaldes und erstreckt sich entlang des Rohrbaches und seines linken Zuflusses Endersbach in das östliche Knüllgebirge hinein. Der Rohrbach fließt bei Reilos in die Fulda. Das Rohrbachtal wird teilweise Besengrund genannt, was sich auf die Korbmacher und Besenbinder bezieht. Diese Berufe kamen hier in den vergangenen Jahrhunderten oft vor.
Ludwigsau grenzt im Norden an die Gemeinde Alheim und die Stadt Rotenburg an der Fulda, im Osten an die Stadt Bebra und die Gemeinde Ronshausen, im Südosten an die Gemeinde Friedewald, im Süden an die Stadt Bad Hersfeld sowie im Westen an die Gemeinde Neuenstein (alle im Landkreis Hersfeld-Rotenburg) und die zum Schwalm-Eder-Kreis gehörende Gemeinde Knüllwald.
Die Gemeinde besteht aus den 13 Ortsteilen Beenhausen, Biedebach, Ersrode, Friedlos, Gerterode, Hainrode, Meckbach, Mecklar, Niederthalhausen, Oberthalhausen, Reilos, Rohrbach und Tann.
Schloss Ludwigseck
Im Rahmen der hessischen Gebietsreform 1971/72 wurden im Fuldatal nördlich von Bad Hersfeld, im Besengrund und angrenzenden Tälern zwei Großgemeinden gegründet. Nach kurzer Zeit wurden diese Gebietskörperschaften und weitere bis dato politisch selbstständige Dörfer zur Großgemeinde Ludwigsau verschmolzen.
Die Namensgebung bezieht sich letztlich auf Landgraf Ludwig I. von Hessen, der auf dem heutigen Gebiet der Gemeinde die Errichtung zweier nach ihm benannter Burgen – Schloss Ludwigseck und Burg Ludwigsaue (erbaut 1416) – veranlasste. Von der zuletzt genannten Burg gibt es keine sichtbaren Spuren mehr, sie stand an der Mündung des Rohrbaches in die Fulda.
Im Zuge der Gebietsreform in Hessen entstand mit Wirkung vom 31. Dezember 1971 die Gemeinde Ludwigseck, durch den freiwilligen Zusammenschluss der ehemals selbständigen Gemeinden Beenhausen, Ersrode, Hainrode und Oberthalhausen. Am selben Tag entstand die Gemeinde Ludwigsau durch den freiwilligen Zusammenschluss der ehemals selbständigen Gemeinden Biedebach, Friedlos, Gerterode, Mecklar und Tann.[2] Insbesondere Friedlos war daran interessiert, um einer Zwangseingemeindung in die Kreisstadt Bad Hersfeld zu entgehen.
Da sich Niederthalhausen dem Zusammenschluss zur Gemeinde Ludwigseck widersetzte, wurde durch Landesgesetz zum 1. August 1972 die Gemeinde Ludwigseck wieder aufgelöst und die dazugehörigen Gemeinden und Niederthalhausen sowie Meckbach und Rohrbach wurden in die Großgemeinde Ludwigsau zwangseingemeindet.[3][2]
Nach der hessischen Kommunalverfassung ist der Bürgermeister Vorsitzender des Gemeindevorstands, dem in der Gemeinde Ludwigsau neben dem Bürgermeister sieben ehrenamtliche Beigeordnete angehören. Der Bürgermeister Patrick Kuhn (parteilos) wurde am 03. März 2024, mit einem Stimmenanteil von 89,4 % für seine erste Amtsperiode bis 2030 gewählt.
Blasonierung: „Das Wappen ist mit einer blauen Doppelwellenlinie schräg geteilt. Rechts oben auf Silber eine rote Burg und links unten auf Silber ein rotes Mühlrad“.
Bedeutung: Die 13 Schaufeln des Mühlrades stehen für die Ortsteile der Gemeinde und die Burg stellt das Schloss Ludwigseck dar. Die Doppelwellenlinie steht für die Fulda und den Rohrbach.
Ludwigsau unterhält Partnerschaften mit dem französischen Changé in der Nähe von Le Mans (seit 1997) und mit dem thüringischen Struth-Helmershof (jetzt Teil von Floh-Seligenthal) in der Nähe von Schmalkalden (seit 1990).