元朝西北宗藩國，13世紀中葉至14世紀中葉統治波斯的蒙古汗國。成吉思汗第四子拖雷之子旭烈兀所建。旭烈兀及其繼承者自稱伊利汗。伊利（il），突厥語“從屬”之意。
1221～1222年，成吉思汗在攻滅花剌子模的戰爭中，佔領瞭波斯東部呼羅珊諸城。1231年，窩闊臺遣大將搠裏蠻統諸部軍三萬西征，攻滅在波斯西部複國的花剌子模算端（Sulṭan，阿拉伯語“國王”之意）劄闌丁，征服和招降瞭波斯大部分地區。其後，谷兒隻（格魯吉亞）、亞美美尼亞、魯迷（小亞細亞的塞爾柱王朝）等國也先後歸附蒙古。窩闊臺命搠裡蠻領所部軍隊鎮戍波斯，並設置瞭管轄阿母河以西波斯各省的行政機構。1251年蒙哥即位後，置阿母河等處行尚書省，以阿兒渾為行省長官，設治於呼羅珊的徒思城（今伊朗馬什哈德附近）。1252年，蒙哥遣同母弟旭烈兀分鎮波斯，統兵征討尚未降服的國傢，以搠裡蠻軍和出征怯失迷兒（克什米爾）等處的蒙古軍並隸旭烈兀，又命諸王各從所屬軍隊中簽發十分之二隨從出征。1256年，旭烈兀軍攻滅盤踞祃拶答而（今伊朗馬贊德蘭省）諸山城的“木剌夷國”（伊斯蘭教亦思馬因派勢力。其他伊斯蘭教徒稱他們為mulāḥidah，意即“異端者”）。1258年攻陷報達(伊拉克巴格達)，殺末代哈裡發（Khalifat，伊斯蘭教主的稱號），滅黑衣大食（阿拉伯帝國阿拔斯朝）。1259年，分兵三路，侵入敘利亞。次年春，旭烈兀得知蒙哥卒於四川，於是留先鋒怯的不花繼續征進，自率其餘軍隊退回波斯。九月，怯的不花軍在阿音札魯特被密昔兒（埃及）算端忽禿思軍擊潰，蒙古所占敘利亞諸城盡失。
旭烈兀回波斯後，獲悉忽必烈已經即大汗位，並與幼弟阿裡不哥發生瞭汗位之爭，遂不再東返蒙古。他向爭位雙方派出使者，表示擁護忽必烈為大汗，指責阿裡不哥。元世祖忽必烈遣使傳旨，將阿母河以西直到密昔兒邊境的波斯國土和該地蒙古、大食軍民劃歸旭烈兀統治。於是，原由大汗政府直接管轄的波斯地區，實際上成為旭烈兀的領地，從而建立瞭又一個汗國。其領土東起阿母河和印度河，西面包有小亞細亞大部分地區，南抵波斯灣，北至高加索山。旭烈兀以蔑剌哈（今伊朗阿塞拜疆馬臘格）為都城，設宰相以掌管全國政務，任命瞭各省長官，命長子阿八哈領汗國東部呼羅珊等省地。1262年，欽察汗國別兒哥汗為爭奪旭烈兀控制下的阿塞拜疆地區，發兵來攻，雙方激戰兩年多。別兒哥雖然退回，但此後兩蒙古汗國經常為領土爭端發生沖突。
1265年旭烈兀卒，諸王、大臣奉阿八哈嗣位。阿八哈以未得大汗許可，隻權攝國政，同時遣使報喪，於是忽必烈派使者持詔立他為汗。現存1279年阿八哈頒發的一張敕令上，蓋有漢字“輔國安民之寶”方印，當是忽必烈頒賜給他的王印。阿八哈即位後，始定都於桃裡寺（今伊朗阿塞拜疆大不裡士），以蔑剌哈為陪都。忽必烈大舉攻宋，征工匠於阿八哈，回回炮手阿老瓦丁、亦思馬因等入京應命，回回炮技術因而傳入中國。1282年阿八哈卒，弟貼古迭兒（又名阿合馬）繼立。1284年，阿八哈子阿魯渾聲言其父嘗受大汗冊命，汗位應當屬己，於是在權臣不花支持下起兵推翻其叔，並遣使入元奏報。忽必烈命他繼承汗位，並授不花為丞相。在此之前，忽必烈遣孛羅丞相等出使伊利汗國，1284年到達。孛羅在元朝歷任要職，學識豐富，阿魯渾將他留在汗廷參議政事。阿八哈、阿魯渾父子為奪取敘利亞之地，采取與歐洲基督教國傢結盟的政策，和拜占廷帝國結親，並遣使赴羅馬教廷及英、法等國，建立瞭友好關系。1291年阿魯渾卒，弟海合都（又名亦鄰真朵兒隻）繼立。海合都揮霍無度，國庫空虛，於是仿效元朝鈔法，在孛羅丞相指導下印造發行交鈔（見鈔），但行用未久即廢。1295年，權臣謀殺海合都，奉諸王拜都為汗，阿魯渾子合贊起兵討滅叛者，奪取汗位。合贊為取得當地封建主和穆斯林的支持，改信伊斯蘭教，並定為國教。他的即位和改變宗教信仰，都得到元成宗鐵穆耳的承認。1298年，合贊遣使入朝，貢珠寶等物。蒙哥時，曾以彰德路為旭烈兀分地，這時，成宗即將旭烈兀分地歷年應得歲賦賜合贊。現存1302年合贊致法國國王信上，鈐用漢字“王府定國理民之寶”方印，當是元朝新頒給伊利汗的王印。合贊即位後，大力進行社會改革，制定新的土地、賦稅、驛站、貨幣等制度，限制蒙古貴族、將校和官吏對人民的橫征暴斂，使農業、工商業得到發展，財政收入增加。他還鼓勵發展科學文化，在首都興建天文臺，設立學校，命宰相拉施都丁編纂《史集》。合贊通曉多種語言，對天文、醫學和許多工藝都頗有知識，尤精通歷史，被譽為賢君。他與密昔兒的馬木路克王朝為爭奪敘利亞多次發生戰爭，察合臺汗國的篤哇汗乘機攻占伊利汗國東部的吐火羅（今阿富汗東北部）之地。1304年合贊卒，弟合兒班答繼立，號完者都汗，遷都於新建的孫丹尼牙（今伊朗阿塞拜疆蘇丹尼耶）。合兒班答遵循其兄政策，仍用拉施都丁為宰相，繼續發展經濟、文化。拉施都丁除完成《史集》巨著外，還編纂瞭一部《伊利汗的中國科學寶藏》，介紹中國歷代的醫學成就。這時，元成宗與篤哇、察八兒達成和議，蒙古皇室的內爭暫停，東西驛路暢通，伊利汗國和元朝的使節往來更加頻繁。1305年，合兒班答致信法國國王腓力四世宣告此事，信上鈐用漢字“真命皇帝和順萬夷之寶”方印。1316年合兒班答卒，子不賽因嗣位，還都桃裡寺。權臣出班有擁立之功，不賽因為他向元朝請封，1324年泰定帝授出班“開府儀同三司、翊國公”，賜銀印、金符。出班專擅國政，諸子皆居要職，與不賽因發生矛盾。不賽因殺其第三子，出班舉兵叛，兵敗被殺。經過這次內亂，國勢削弱，統治集團的內部矛盾和國內民族矛盾、階級矛盾同時迸發。
阿八哈汗及其子阿魯渾
伊利汗國汗系表
1335年不賽因死後，伊利汗國迅速瓦解，權臣、統將各自擁立傀儡可汗，互相攻殺。1355年，欽察汗國札尼別汗攻入桃裡寺，殺操縱朝政的出班後人，伊利汗努失兒完不知所終。在紛亂中，一些地方貴族也乘機獨立，形成割據局面。據有報達的蒙古貴族哈散（札剌亦兒氏）於1340年自立為汗。1358年，其子兀窪思汗兼並阿塞拜疆等省地，移都於桃裡寺，史稱札剌亦兒朝，14世紀末被帖木兒帝國所滅。