Основан в 1645 как деревня Иланская. Название по расположению на реке Иланке. Гидроним от имени местного князька Иланка (искажённое Оилан), род которого жил в этих местах. В апреле 1733 года Сенат издал указ о строительстве Сибирско-Московского тракта. С этой датой и этим документом надо связывать историю возникновения поселения на месте нынешнего города Иланского.
От Томска до Иркутска реконструкция тракта велась под руководством капитана-командора Витуса Беринга. В 1734 году Беринг обследовал отрезок тракта Красноярск-Канск-Тулун и сделал распоряжение по его устройству, наметил места одиннадцати почтовых станцов, шесть из них восточнее Кана. На них полагалось строить дом для проезжающих и избу для ямщиков с амбаром и сеновалом. Одним из таких станцов и стало поселение у речки Иланки.
В 1894 г. в связи со строительством Транссибирской магистрали в пяти верстах от с. Иланского началось строительство депо и станции. При станции Иланской возник поселок. Изменился хозяйственный уклад с. Иланского (совр. название Старая Илань): возникли промыслы, связанные с железной дорогой (заготовка леса для шпал и построек, выжигание древесного угля для кузниц станции).
В начале XX века Иланская являлась одним из немногих пока в Сибири пролетарских центров революционной борьбы. Рабочие-железнодорожники станции Иланская играли значительную роль в революционном движении и активно участвовали во всех политических выступлениях и забастовках, были активными участниками первой русской революции 1905—1907 годов. 12 января 1906 года рабочие депо станции «подверглись жестокой расправе» со стороны карательного отряда генерала Меллера-Закомельского, который назвал станцию «гнездом революционеров». Тогда погибло 17 человек, было ранено 22, арестовано 73 участника сходки[3]. О этих событиях в Иланском говорил депутат Николай Николаевский в своем выступлении на заседании Государственной думы 27 июня 1906 года.
В декабре 1918 года иланские рабочие вместе с рабочими Канска приняли активное участие в вооруженном восстании против колчаковцев, которое было жестоко подавлено белогвардейцами. Сохранилось несколько памятников и памятных мест, связанных с этими событиями.
В 1920—1930-х гг. иланцы — активные участники социалистического строительства. Из паровозного депо выделен самостоятельный вагонный участок со своими ремонтными мастерскими, построены новые производственные цехи, полностью восстановлен железнодорожный путь. В 1930-х годах иланские железнодорожники установили ряд стахановских рекордов (Б. Рыдзевский, Л. Петров, В. Поносов, Белоусов и др.). В память о трудовых подвигах иланских машинистов-стахановцев на привокзальной площади г. Иланского установлен паровоз марки ЭМ.