Ilsfeld liegt im Landkreis Heilbronn, eingebettet im Schozachtal zwischen den Naturräumen Schwäbisch-Fränkische Waldberge und Neckarbecken. Der Ort erstreckt sich entlang des Flusses, der hier westwärts fließt und vom Gruppenbach gespeist wird. Zu den Nachbarorten zählen unter anderem Neckarwestheim, Lauffen am Neckar und Untergruppenbach, mit denen es den Gemeindeverwaltungsverband Schozach-Bottwartal bildet.
Die Wurzeln Ilsfelds reichen bis in die fränkische Zeit zurück, als hier ein Königshof entstand, der fünf ältere alemannische Siedlungen vereinte. Erstmals urkundlich erwähnt wurde der Ort im Jahr 1102, als Kaiser Heinrich IV. ein Gut in Ilisvelt dem Bistum Speyer schenkte. Später wechselten die Herrscher mehrfach, bis Ilsfeld 1368 zu Württemberg kam und als Grenzort zwischen verschiedenen Territorien lag. Kriege und Plünderungen prägten die Geschichte, besonders im 15. und 17. Jahrhundert, als der Ort schwer verwüstet und entvölkert wurde.
Heute besteht Ilsfeld aus den Ortsteilen Ilsfeld, Auenstein und Schozach sowie weiteren kleinen Siedlungen. Ein markantes Bauwerk ist der nahe Wunnenstein, wo einst die Herren von Ilsfeld eine Burg errichteten. Der Ort erlebte nach dem verheerenden Stadtbrand von 1904 einen Wiederaufbau, der bis heute sein Gesicht prägt. Die Verbindung zur Bottwartalbahn und die Nähe zu Heilbronn machten Ilsfeld zu einer Arbeiterwohngemeinde.