Билимба́й — посёлок в городском округе Первоуральск Свердловской области России. С 1941 по 1955 год был административным центром Билимбаевского района, с 1929 по 2004 год обладал статусом рабочего посёлка (посёлка городского типа).
В посёлке находится одноимённая железнодорожная станция Транссибирской магистрали (участок Пермь — Екатеринбург).
Билимбай расположен на реке Чусовой, в устье её правого притока — реки Билимбаевки, на западном склоне Уральских гор. Посёлок находится в 60 километрах к северо-западу от Екатеринбурга, в 9 километрах (по автодороге в 12 километрах) к северо-западу от окружного центра — города Первоуральска . В черте посёлка река Билимбаевка образует Билимбаевский пруд[2]. Река Билимбаевка, в старину называвшаяся Телембаихой или Теленбайкой, разделяет поселение на две части. С южной стороны селение окружено рекой Чусовой, с восточной и западной — хвойным лесом, а с северной стороны — Билимбаевским прудом, длина коего вёрст 5, а ширина, местами, более версты. Климатические условия местности, вследствие резких переходов от тепла к холоду и вследствие частых туманов, бывающих в конце лета, нельзя признать благоприятными для здоровья жителей. Почва в западной части глинистая и местами болотистая, а в восточной — каменистая[3].
По данным Словаря топонимов среднего течения реки Чусовой[4], название «Билимбай» происходит от башкирского или татарского антропонима (личного мужского имени). Сначала возникло название реки Билимбаевки, затем название посёлка.
В 1729 году приказчик Григорий Бушуев «сыскал» вблизи речки Билимбаевки, правого притока реки Чусовой, гнездовые залежи железной руды и выбрал место под строительство завода.
В пределах Билимбаевской дачи имелись в достаточном количестве строительные материалы, а также многое другое, необходимое для производства. Огромные массивы леса, занимающие, примерно, две трети территории — из 71 тысячи десятин, 57 тысяч десятин составлял лес, который был главным материалом для изготовления древесного угля, необходимого домне. Речка Билимбаевка с многочисленными притоками, стекающими с окрестных гор, могла образовать огромный заводской пруд. Чусовая, протекающая через дачу, разрезала её на две почти равные части, представляла собой удобное средство сообщения с центральной Россией.