Бере початок у Центральному Тянь-Шані в КНР. Витік річки знаходиться в місці злиття річок Кунгес і Текес. Висота витоку – 794 м над рівнем моря. Русло річки має безліч каналів, невеликих острівців, вкритих очеретом і чагарниками.
Русло річки має безліч каналів, невеликих острівців, вкритих очеретом і чагарниками. Долина річки звужується тільки в Капчагайському регіоні, а потім знову розширюється. Річка Ілі впадає в озеро Балхаш за допомогою декількох рукавів (баканаси), утворюючи широку дельту. Долина річки сповнена контрастів і несподіванок.
Річка Ілі бере початок у Китайській народній республіці, в місці злиття річок Текес і Кунгес біля підніжжя Центрального Тянь-Шаню. Для регулювання стоку річки в Алматинській області створено Капчагайське водосховище.