Der Ilm-Kreis ist ein Landkreis in Thüringen, der sich von der Landeshauptstadt Erfurt südlich bis zum Rennsteig erstreckt.
Der Ilm-Kreis liegt im zentralen Bereich Thüringens. Er ist nur von weiteren Thüringer Kreisen umgeben. Nachbarkreise sind im Norden die kreisfreie Stadt Erfurt (Grenzlänge: 16 km), im Nordosten der Landkreis Weimarer Land (Grenzlänge: 23 km), im Osten der Landkreis Saalfeld-Rudolstadt (Grenzlänge: 73 km), im Süden der Landkreis Hildburghausen (Grenzlänge: 32 km) und die kreisfreie Stadt Suhl (Grenzlänge: 16 km), im Südwesten der Landkreis Schmalkalden-Meiningen (Grenzlänge: 8 km) und im Westen der Landkreis Gotha (Grenzlänge: 38 km).
Der Ilm-Kreis lässt sich geografisch in drei verschiedene Zonen gliedern:
Der Nordosten des Kreisgebiets (nördlich von Arnstadt) stellt den Südrand des Thüringer Beckens dar. Dieses Gebiet ist kaum bewaldet und wird überwiegend landwirtschaftlich genutzt. Hier befindet sich auch auf dem Gebiet der Gemeinde Ichtershausen der mit 235 m ü. NN niedrigste Punkt des Kreisgebiets. Dieser liegt auf der Kreisgrenze, am Übergang der Gera in die kreisfreie Stadt Erfurt.
Der mittlere und östliche Bereich des Kreises wird durch Hügelland mit Höhenlagen zwischen 250 und 600 m über NN charakterisiert. Die Flüsse Ilm, Gera und Wilde Weiße haben hier teilweise bis zu 300 m tiefe Täler in die Landschaft gegraben. Je nach Boden- und Hangverhältnissen wird dieses Gebiet landwirtschaftlich genutzt oder ist bewaldet. Hier gibt es einige kleinere Bergketten wie z.B. die Reinsberge.
Das südliche Drittel des Landkreises bilden die Mittelgebirgslandschaften des Thüringer Waldes bzw. (im äußersten Südosten) des Thüringer Schiefergebirges. Im äußersten Südwesten befindet sich hier auch mit dem Großen Beerberg und dem Schneekopf die mit 982 m bzw. 978 m über NN beiden höchsten Erhebungen Thüringens. Dieser Bereich ist überwiegend von dichten Fichtenwäldern bewachsen, die forstwirtschaftlich genutzt werden. Bis auf die Gemeinden Schmiedefeld am Rennsteig und Frauenwald liegen alle übrigen Gebiete des Ilm-Kreises nördlich des Rennsteigs. Während der Thüringer Wald im südwestlichen Teil des Kreises noch stark zerklüftet ist, ebnet er nach Südosten hin immer weiter ab, sodass in der Neustädter Umgebung Hochflächen vorherrschend sind, während im Westen noch Bergkuppen dominieren.
Die beiden größten Städte Arnstadt und Ilmenau bilden jeweils die Grenze zwischen den verschiedenen geografischen Zonen. Daneben gibt es im Flach- und Hügelland eine Vielzahl kleiner Dörfer bzw. Städte, die teilweise bereits eine über tausendjährige Geschichte besitzen. In der Gegend südlich von Ilmenau konzentriert sich die Besiedelung auf wenige größere Ortschaften, die meist in den Gebirgstälern liegen, teilweise, besonders im Bereich des Rennsteigs, aber auch auf ebenen Bereichen des Kamms des Thüringer Waldes.
Die höchst gelegenen Orte des Ilm-Kreises sind Neustadt am Rennsteig (800 m ü. NN), Frauenwald (750 m ü. NN), Schmiedefeld am Rennsteig (700 m ü. NN) und Gehlberg (690 m ü. NN).