Ilsenburg liegt eingebettet zwischen bewaldeten Bergen am Nordrand des Harzes, wo die Ilse das Tal verlässt. Die Stadt grenzt im Osten an Wernigerode und im Westen an Bad Harzburg und ist von über 550 Meter hohen Anhöhen umgeben. Durch das Ilsetal führt eine Eisenbahnstrecke, die den Ort mit dem Umland verbindet. Die beiden Ortsteile Darlingerode und Drübeck gelten als anerkannte Erholungsorte.
Die Geschichte Ilsenburgs beginnt mit einer Burg, die im 10. Jahrhundert zum Schutz eines kaiserlichen Jagdreviers entstand. Im Jahr 1003 übergab Heinrich II. die Anlage an den Bischof von Halberstadt, der hier ein Benediktinerkloster gründete. Später entwickelte sich der Ort zu einem Zentrum der Metallverarbeitung, besonders für Ofenplatten und Kunstguss. Die Grafen zu Stolberg-Wernigerode verlegten zeitweise ihren Sitz hierher, bevor sie nach Wernigerode zurückkehrten. Im 19. Jahrhundert wurde Ilsenburg durch den Eisenbahnanschluss und den aufkommenden Tourismus geprägt.
Heute ist Ilsenburg bekannt als staatlich anerkannter Luftkurort und Teil des Nationalparks Harz. Wanderwege wie der Heinrich-Heine-Weg führen zu markanten Felsen wie der Paternosterklippe oder dem Ilsestein. Die Stadt beherbergt historische Klosteranlagen in Ilsenburg und Drübeck und ist Teil des Harzer Klosterwanderwegs. Theodor Fontane ließ sich von einem Familiendrama an den Klippen zu seiner Novelle *Ellernklipp* inspirieren. Persönlichkeiten wie der Pädagoge Hermann Lietz prägten das Bild durch die Gründung eines Landerziehungsheims.