Beslutet fattades med röstsiffrorna 5–4 i den konservativt dominerade institutionen, sedan chefsdomaren John Roberts anslöt sig till de fyra liberala domarna i Högsta domstolen.
Louisiana ville inskränka rätten till abort genom att införa restriktioner för läkare som genomför dem. Läkaren skulle ha särskilda så kallade inskrivningsprivilegier och vara knuten till ett näraliggande sjukhus (högst 4,8 mil bort), något som ansetts kraftigt försvåra läkares möjligheter att utföra aborter.
President Donald Trumps regering har uttryckt stöd för Louisiana i rättsfallet.
Måndagens HD-beslut är det andra på fyra år som underkänner en lag som Louisianas. 2016 togs ett liknande beslut om abortlagar i Texas.
Domstolen har nio medlemmar som nomineras av presidenten. De måste sedan godkännas av en majoritet av senatens medlemmar.
När man talar om HD:s medlemmar som konservativa eller liberala menar man främst i synen på grundlagstolkning. De konservativa tycker att lagtexten ska tolkas strikt, de liberala anser att aktuella förhållanden får spela in.