伊兒汗國（Ilkhanate），1256–1335年，又译伊利汗国或伊尔汗国，是蒙古四大汗國之一，由成吉思汗的孫兒、拖雷的第七子旭烈兀及其兒子阿八哈與他的後人管理。伊兒汗國也是當初忽必烈與阿里不哥爭位時，四大汗国中唯一支持忽必烈並承認其汗位的汗國。“伊兒”是蒙古語，意思大約等於“从属”，“伊儿汗”即“从属的汗”。伊兒汗國的位置大約在今日中亞南部至西亞一带，首都最先在蔑刺合(今伊朗的马腊格)，后為大不里士和苏丹尼叶（今伊朗西北部）。
建於1256年-1335年。蒙古軍消滅花剌子模後，一直沒有所謂的民政機構，而是由將軍在阿塞拜疆的木干草原以及大不里士一帶統治。先是綽兒馬罕，後是拜住，野里知吉帶，到畏兀兒人闊里吉思與衛拉特人阿兒渾，才真正有民政機構。元朝建立時，伊兒汗國一直承認元朝為正宗直至忽必烈去世為止。他的屬國包括阿富汗的庫爾特王朝，克爾曼的後西遼，安納托利亞的塞爾柱帝國及格魯吉亞。
伊兒汗國的海合都在1294年曾試著仿效元朝發行印有漢字的紙幣（鈔），試圖摆脱财政危机，但受到了社會各階層的激烈反对和普遍抵制，不到兩個月即告失敗。而海合都本人也隨即被殺。拜都即位，但他僅在位五個月即在內戰中被合贊打敗。
合贊汗於1295年即位後確立了伊斯蘭教的國教地位。元成宗賜給他刻有漢字“王府定國理民之寶”的方印，正式承認了伊兒汗國的獨立地位。
1335年，不賽因死后无嗣，曾經一度提出找阿里不哥後人當可汗，也無法阻止分裂。走向瓦解。分裂成東伊朗、阿富汗的庫爾特王朝，西伊朗的穆札法爾王朝和札剌亦兒人的蒙古札剌亦兒王朝。1393年被帖木儿帝国所灭。
伊兒汗國君主列表：
旭烈兀
阿八哈
貼古迭兒
阿魯渾
海合都
拜都
合贊
完者都
不賽因
