Pierwsza synagoga łukowska zbudowana została zapewne w ślad za królewskim przywilejem. Drewniany budynek spłonął w XVI w. podczas jednego z licznych wówczas pożarów. Rabin Lublina Meir ben Gedalia (1558-1616) wspomina, że Żydzi chcieli go odbudować, ale że plac znajdował się blisko kościoła, chrześcijanie nie zgodzili się na to. Sprawa trafiła do sądu królewskiego, jednak nie została rozstrzygnięta na korzyść starozakonnych. Musieli więc wybudować nową synagogę w innym miejscu, w pewnym oddaleniu od świątyni.
Na początku XVII w. prawo gminy łukowskiej do posiadania synagogi zostało naruszone przez niejakiego Pawła Studzińskiego, który wystarał się o bliżej nieznane przywileje zezwalające mu na przejęcie łukowskiej bóżnicy. Żydzi udali się po sprawiedliwość do króla, który 8 lutego 1638 r. wydał dekret sądu relacyjnego kasujący przywileje na rzecz Studzińskiego i zachowujący starozakonnych z Łukowa przy ogólnym przywileju dla Żydów polskich z 16 marca 1633 r.
Powstanie na Ukrainie, które wybuchło w 1648 r., okazało się dla Żydów łukowskich opłakane w skutkach. W wyniku najazdu wojsk kozackich, a także wielokrotnych przemarszów i postojów wojsk koronnych i litewskich, miasto zostało obrócone wniwecz. Spłonęła wówczas w Łukowie nowa, drewniana synagoga oraz zniszczonych zostało wiele żydowskich domów. Kolejna tragedia, o czym była już mowa, rozegrała się w 1657 r. To pasmo nieszczęść miał choć trochę złagodzić wspomniany wcześniej przywilej z 10 maja 1659 r. Tak jak i poprzednie, zezwalał on m.in. na wznoszenie drewnianych i murowanych budynków, w tym synagogi.
Powtarzające się często pożary miasta skłoniły społeczność żydowską do zbudowania w drugiej połowie XVIII w. murowanego, piętrowego domu modlitwy przy ul. Bóżnicznej (obecnej ul. Zdanowskiego), pod numerem 15, a następnie również murowanej synagogi, która stanęła przy ul. Bóżnicznej 17, u zbiegu ul. Staropijarskiej. Z czasem dom modlitwy zaczęto nazywać ‘starym bejt midraszem’, jako że w jego pobliżu (przy ul. Bóżnicznej 17a), między synagogą i tzw. rynkiem zbożowym, zwanym też targiem końskim lub zwierzęcym, zbudowano pod koniec XVIII w. drugi dom modlitwy (murowany, parterowy), noszący miano ‘nowego bejt midraszu’. Wszystkie te trzy budynki istniały już w 1792 r., gdyż wymienione zostały w sporządzonej wówczas rewizji Łukowa. Natomiast w drugiej połowie XIX w. stanął w Łukowie trzeci dom modlitwy (również murowany i parterowy), przy ul. Browarnej (w dokumentach zapisany jest pod adresem sąsiedniej ulicy, Poprzecznej, pod numerem 3). Na okres jego powstania wskazuje fakt, iż nie ma o nim mowy we wzmiankowanych wcześniej dokumentach z lat 60. XIX w.
Z zachowanego opisu głównej synagogi, sporządzonego w połowie XIX w., wiemy, iż był to budynek wyceniony na 1100 rs, murowany, otynkowany, przykryty dachówką, tzw. holenderką. Jego rozmiary przedstawiały się następująco: długość i szerokość – 30 łokci, wysokość od ziemi po dach – 14 łokci.
Jak wspomina Jechiel Rozenblum, na froncie bóżnicy (patrząc od ul. Bóżnicznej) znajdował się zegar słoneczny, dzięki któremu Żydzi wiedzieli, kiedy zaczyna się szabat. Do środka wchodziło się przez podwórze, ogrodzone płotem z dużą bramą, oraz dwoje drzwi, które prawie zawsze były otwarte. Wnętrze było przestronne i wysokie. Ściany pokrywały teksty błogosławieństw i wersety Tory. W dni powszednie bóżnica stała prawie pusta, gdyż każdy miał u siebie małą salkę modlitewną. Wypełniała się jednak po brzegi w wielkie święta, nie tylko żydowskie, ale i państwowe, np. 3 Maja.
Synagoga posiadała chór, długi na 12 i szeroki na 4 łokcie, usytuowany po lewej stronie, patrząc od drzwi wejściowych. Wchodziło się nań z przedsionka po prostych schodach szerokości 1,5 łokcia. W głównej sali bóżnicy znajdowało się 176 ławek, w tym 116 dla mężczyzn i 60 dla kobiet. Gmina mogła na nich zarabiać, pobierając specjalną opłatę od korzystających z nich osób, jednak tego nie czyniła. W dokumentach zanotowano wyjaśnienie tej sytuacji: „Opłat żadnych za ławki nikt nie uiszcza, bo takowe są każdego od dawna własnością”.
Jan Stanisław Majewski pod koniec lat 20. XX w. tak scharakteryzował łukowską synagogę: „Sam gmach jest dość okazały, jednak zarówno zewnątrz jak i wewnątrz jest urządzony bardzo skromnie, nawet ubogo, nie przypominając w niczem przepychu świątyń wschodnich, lub choćby zamożności i oryginalności urządzeń wewnętrznych wielu synagog w Polsce. Również artystyczno-zabytkowych sprzętów religijnych, ksiąg, świeczników, malowideł lub t. p. nie ma tu wcale”[1.1].
Jeśli chodzi o wspomniane malowidła, to zasłużony łukowski dziejopis prawdopodobnie ich nie zauważył, a przynajmniej nie docenił, bowiem, jak zapamiętał Szlomo Rubinsztejn, łukowską bóżnicę zdobiły prace wykonane przez najlepszych malarzy w mieście – Hirsza Libera i Chaima Motla Mendelbojma. Umieszczone były na suficie i przedstawiały poświęcenie Izaaka, patriarchów oraz aniołów.
Do synagogi od frontu przytknięty był babiniec (pomieszczenie dla kobiet). Zbudowany był z cegły (później otynkowanej), posiadał sześć okien, dach z gontu i następujące wymiary: długość – 30 łokci, szerokość – 9,5 łokcia i wysokość – 4 łokcie. Wchodziło się doń tak jak do bóżnicy, wprost z ulicy, jednak oddzielnymi drzwiami. Z główną salą babiniec łączył się przez małe okienka.
Z drugiej strony synagogi, czyli od ul. Staropijarskiej, również przylegała do niej mała murowana przybudówka, z siedmioma oknami i o wymiarach takich samych jak babiniec. Wchodziło się do niej zarówno z zewnątrz jak i od środka.
Według wykazu bożnic i domów modlitwy z 18.10.1922 roku w Łukowie istniało 5 synagog, w których średnia frekwencja dzienna wynosiła od 100 do 300 osób. Ten sam wykaz podaje 15 domów modlitwy, w których dzienna frekwencja wynosiła od 10 do 15 osób[1.2].
O ile duża synagoga służyła wszystkim starozakonnym, o tyle poszczególne domy modlitwy miały określone grupy użytkowników. W starym bejt midraszu, składającym się z dwóch sal modlitewnych, pięciu izb szkolnych, trzech korytarzy i jednego mieszkania z kuchnią, modlili się głównie dorożkarze, nosiwody, rzeźnicy i rzemieślnicy. Budynek był też wykorzystywany na różne cele społeczne. Urządzano w nim zebrania przedwyborcze, działacze wygłaszali przemówienia, ubodzy znajdowali nocleg. Mieściła się tam szkoła średnia dla chłopców zwana Talmud Torą oraz szkoła dla dziewcząt Bejt Jakow, a także Stowarzyszenie Pomocy Chorym Ezrat Hacholim i Stowarzyszenie Agudat Israel. W czasie okupacji instytucje te zostały zlikwidowane, a w budynku zamieszkali deportowani do Łukowa Żydzi (podobnie jak w czasie I wojny światowej, kiedy to zakwaterowani zostali tam uchodźcy). Funkcjonował też w nim Judenrat oraz szpital zakaźny.
Nowy bejt midrasz (murowany, kryty gontem, o wymiarach 40 na 22 łokcie i wysokości 6 łokci) składał się z dwóch sal modlitwy, pięciu pokoi i dwóch korytarzy. Nosił imię bogobojnej Chai Sary i służył zamożnym Żydom, którzy go utrzymywali. Mieściła się w nim również jesziwa, którą finansowali pospołu gmina i rodzice bogatszych uczniów. Biedni chłopcy pobierali w niej naukę za darmo.
Główna synagoga oraz nowy bejt midrasz zostały zburzone podczas bombardowania miasta przez Niemców w ostatnich dniach lipca 1944 r. Ocalał natomiast dom modlitwy przy ul. Bóżnicznej 15. Po wojnie został przebudowany i służył za siedzibę m.in. Przedsiębiorstwu Usług i Inżynierii Komunalnej, które w 2005 r. przeniosło się do nowo wybudowanej siedziby przy ul. Partyzantów. Obecnie zajmuje go Miejski Ośrodek Pomocy Społecznej.
Kolejny dom modlitwy, usytuowany przy ul. Browarnej, został wprawdzie w czasie wojny doszczętnie spalony, jednak później odbudowano go i umieszczono w nim siedzibę Powszechnej Spółdzielni Spożywców. Od wielu lat jest już nieużytkowany.
