شهرستان هلیلان در قسمت شمال شرقی استان ایلام قرار دارد. این شهرستان از جنوب با شهرستان کوهدشت استان لرستان و از شمال با شهرستان اسلام‌آباد غرب استان کرمانشاه همجوار می‌باشد. این شهرستان به صورت زائده ای طویل و باریک بوده و همین امر موجب شده تا روستاهای شرقی آن فاصله بسیار زیادی تا مرکز استان ایلام داشته باشند و بیشتر مراورادت آنها با شهر کرمانشاه برقرار باشد که فاصله کمتری با آن دارند.

بخش هلیلان در سال ۱۳۹۸ با جدا شدن از شهرستان چرداول به شهرستان ارتقاء یافت و تبدیل به یازدهمین شهرستان استان ایلام شد.

شهرستان هلیلان شامل ۲ بخش،۴ دهستان و ۱ شهر می باشد.

بنابر سرشماری مرکز آمار ایران، جمعیت شهرستان هلیلان در سال ۱۳۹۵ برابر با ۱۵٬۲۷۶ نفر بوده‌است.