Okres Iľava sousedí s okresy Púchov, Považská Bystrica, Žilina, Prievidza a Trenčín. Část okresu tvoří státní hranici s Českou republikou.
Okres Iľava je převážně hornatá oblast, která se rozprostírá od údolí řeky Váh severozápadním a jihovýchodním směrem do pohoří Biele Karpaty a Strážovské vrchy. Největší hustota osídlení je patrná podél Váhu, především v městech Iľava a Dubnica nad Váhom, i když je samotné okresní město jedním z nejmenších na Slovensku.
Iľava nepatří k vělkým průmyslovým aglomeracím, je však poměrně dobře propojena s okolními okresy silniční sítí, dálnicí D1 a železničními tratěmi.