استان ايلام با مساحتى حدود ۱۹،۰۸۶ کيلومتر مربع، در غرب کشور، بين ۳۱ درجه و ۵۸ دقيقه تا ۳۴ درجه و ۱۵ دقيقه عرض شمالى نسبت به استوا و ۴۵ درجه و ۴۴ دقيقه تا ۴۸ درجه و ۱۰ دقيقه طول شرقى نسبت به نصف‌النهار گرينويچ قرار دارد. اين استان يک منطقه کوهستانى و مرتفع است که در غرب و جنوب غربى کشور در ميان رشته‌کوه‌هاى کبيرکوه از سلسله جبال زاگرس قرار دارد. از شمال به استان کرمانشاه، از جنوب به قسمتى از خوزستان و کشور عراق، از شرق به استان لرستان و از غرب به کشور عراق محدود است. استان ايلام حدود ۴۲۵ کيلومتر مرز مشترک با کشور عراق دارد.