シカゴ都市圏以外の地域は「ダウンステイト・イリノイ」（イリノイ州下部）と呼ばれることが多い。しかし中部と南部イリノイ州の住人はその地域を文化的に異なるものと見ており、必ずしもこの表現を使わない。

イリノイ州最北西部の漂礫岩のない地域は氷河の影響を受けていないために、高度が高く岩の多い地勢となっており、州内でも他にない地域となっている。この地域にあるチャールズ・マウンドは標高1,235フィート (376 m) と州内で標高が最も高い。州内で最も高い建築物は屋上の高さが海抜2,034フィート (620m) となるウィリス・タワーである。ウィリス・タワーそのものの高さは1,454フィート (443m) である。

オールトン市からカスカスキア川までのミシシッピ川の洪水面は「アメリカの底」と言われ、古代カホキアの都市があった所である。ドイツ人が初期に入植した所でもあり、最初の州都カスカスキアがある。カスカスキアはミシシッピ川を隔ててイリノイ州全体とは対岸に位置する[17][19]。

イリノイ州南東部の一部はインディアナ州エバンズビル都市圏の延長であり、インディアナ州とケンタッキー州を併せて3州都市圏とも呼ばれる。イリノイ州内7郡がこの都市圏に入っている。
気候

イリノイ州は南北に400マイル (640km) 近い長さがあり大陸中央に位置するために、気候は幅広く変わっている。州の大半は湿潤大陸性気候（ケッペンの気候区分でDfa）に属し、暑く湿潤な夏と冷涼から寒冷までの冬がある。州の南端部、すなわちカーボンデイルから南は温暖湿潤気候（ケッペンの気候区分でCfa）との境界にあたり、冬は温暖である。年間平均降水量は南端部での48インチ (1219 mm) 以上から北部での35インチ (889 mm) まで変化する。年間平均降雪量はシカゴ地域で38インチ (965 mm) を超えるのに対し、南部では4インチ (102 mm) 以下である[20]。過去最高気温は1954年7月14日にイーストセントルイスで記録した 117°F (47.2℃) だった。過去最低気温は1999年1月5日にコンガービルで記録した ?36°F (?37.8℃) だった[21]。

イリノイ州では年間平均で51日の雷雨があり、国内の平均日数を上回っている。竜巻の発生日数も年間平均35回と多く、年間単位面積当たり回数では5回/10,000平方マイル （5回/26,000 km2）となっている[22]。国内でも被害の大きい竜巻の多くがイリノイ州内で起こっており、1925年の3州竜巻では死者695人を出し、そのうち613人はイリノイ州住民だった[23]。この数字はイリノイ州が歴史的に周辺の州よりも人口が多いことによる部分もあるが、近年の気象予報精度の発展により、竜巻被害の程度は劇的に減少している。

イリノイ州各都市の月別平均最高最低気温（℃）都市1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月
カイロ[24]5/-48/-214/421/1025/1430/1932/2231/2127/1622/914/48/-1
シカゴ[25]-1/-92/-68/-115/422/1127/1629/1828/1824/1418/79/12/-6
エドワーズビル[26]2/-76/-411/118/724/1329/1832/2130/1926/1420/812/25/-4
モリーン[25]-1/-112/-898/-217/423/1028/1630/1829/1724/1218/69/-11/-8
ピオリア[25]-1/-103/-79/-117/423/1128/1630/1829/1725/1218/69/-12/-7
ロックフォード[25]-3/-121/-98/-315/321/927/1428/1727/1623/1117/48/-20/-8
スプリングフィールド[25]1/-84/-611/017/623/1228/1730/1929/1826/1319/711/13/-5

人口動勢

人口推移
年人口±%
18002,458?    
181012,282+399.7%
182055,211+349.5%
1830157,445+185.2%
1840476,183+202.4%
1850851,470+78.8%
18601,711,951+101.1%
18702,539,891+48.4%
18803,077,871+21.2%
18903,826,352+24.3%
19004,821,550+26.0%
19105,638,591+16.9%
19206,485,280+15.0%
19307,630,654+17.7%
19407,897,241+3.5%
19508,712,176+10.3%
196010,081,158+15.7%
197011,113,976+10.2%
198011,426,518+2.8%
199011,430,602+0.0%
200012,419,293+8.6%
201012,830,632+3.3%
202012,812,508?0.1%
人口密度図

2020年の国勢調査時点で、イリノイ州の人口は12,812,508人で、2010年国勢調査時点より0.14%減少している[18]。

2007年時点の推計で、イリノイ州には1,768,518人 (13.8%) の外国生まれの住人がいる。そのうちラテンアメリカから48.4%、アジアから24.6%、ヨーロッパから22.8%、アフリカから2.9%、北アメリカから1.2%、オセアニアから0.2%となっている。外国生まれの中で43.7%はアメリカに帰化し、56.3%はアメリカ市民になっていない[27]。

この州の人種的な構成は以下のようになる：

65.0% 白人

15.0% 黒人

14.9% ヒスパニックおよびラテンアメリカ系

4.3% アジア系

0.3% インディアン

0.1% 太平洋諸島系[28]

5歳以下の人口は6.9%、18歳以下は24.9%、65歳以上は12.1%となっている。女性は総人口の50.7%を占めている[28]。

イリノイ州住民を申告された祖先で分類すると、ドイツ系 (21.1%)、アイルランド系 (13.3%)、ポーランド系 (7.9%)、イングランド系(6.7%)、イタリア系(6.4%)、アメリカ人(4.6%)、スウェーデン系(2.4%)、バスク人を除くフランス系(2.2%)、オランダ系(7.9%)、ノルウェー系(7.9%)、スコットランド系(7.9%)の順となっている[27]。5歳以上住民の21.8%は英語以外の言語を話しており、その内訳として12.8%はスペイン語、5.6%はインド・ヨーロッパ語、2.5%はアジアとオーストロネシアの言語、0.8%はその他の言語を話している[27]。

イリノイ州の北縁ミシガン湖沿いに国内第3の都市シカゴがあり、2000年時点で州人口の23.3%はシカゴ市内、43.3%はクック郡、65.6%はシカゴ都市圏に住んでいた。シカゴ都市圏にはウィル郡、デュページ郡、ケーン郡、レイク郡、マクヘンリー郡とクック郡が入っている。残りの住人は州内に鏤められた小都市や田園地帯に住んでいる。2000年時点で、州の人口重心は.mw-parser-output .geo-default,.mw-parser-output .geo-dms,.mw-parser-output .geo-dec{display:inline}.mw-parser-output .geo-nondefault,.mw-parser-output .geo-multi-punct,.mw-parser-output .geo-inline-hidden{display:none}.mw-parser-output .longitude,.mw-parser-output .latitude{white-space:nowrap}北緯41度16分42秒 西経88度22分49秒 / 北緯41.278216度 西経88.380238度 / 41.278216; -88.380238であり、グランディ郡メイゾン村の北東にあたる[17][29][19][30]。