Xavier Bettel wurde am 3. März 1973 in Luxemburg-Stadt geboren.
Xavier Bettel studierte zunächst an der Universität Nancy, wo er eine Maîtrise (Hochschulabschluss) in öffentlichem und europäischem Recht sowie anschließend ein DEA (Forschungsdiplom im Anschluss an die Maîtrise) in Politikwissenschaft und öffentlichem Recht erwarb. Von 2001 bis 2013 war Xavier Bettel Rechtsanwalt in Luxemburg.
Xavier Bettel, der seit 1989 der Demokratesch Partei (DP) angehört, wurde 1999 erstmals in die Abgeordnetenkammer des Bezirks Zentrum gewählt. 2004, 2009 und 2013 wurde er in seinem Amt bestätigt. Im Parlament war er u. a. von 2004 bis 2013 Vizepräsident der juristischen Kommission sowie von 2012 bis 2013 Vizepräsident der Untersuchungskommission zum Staatlichen Nachrichtendienst. Von Januar 2013 bis November 2015 war Xavier Bettel Präsident der DP.
Auf lokaler Ebene war Xavier Bettel zunächst von 2000 bis 2005 Gemeinderatsmitglied der Stadt Luxemburg und anschließend von 2005 bis 2011 Beigeordneter des Bürgermeisters. Im Anschluss an die Kommunalwahlen von 2011 wurde er Bürgermeister und übte dieses Amt bis zu seiner Ernennung zum Premierminister und Staatsminister im Dezember 2013 aus.
Im Anschluss an die Parlamentswahlen vom 20. Oktober 2013 wurde Xavier Bettel am 4. Dezember 2013 zum Premierminister, zum Staatsminister, zum Minister für Kommunikation und Medien sowie zum Minister für Kultusangelegenheiten in der Koalitionsregierung der DP, der Luxemburger Sozialistische Arbeiterpartei (LSAP) und den Grünen („déi gréng“) ernannt. Nach dem Rücktritt Maggy Nagel aus der Regierung wurde Xavier Bettel am 18. Dezember 2015 zum Minister für Kultur ernannt.