Илова́й-Дми́триевское — село в Первомайском районе Тамбовской области на реке Иловай. Административный центр и единственный населённый пункт сельского поселения Иловай-Дмитриевский сельсовет. Рядом с селом расположен остановочный пункт Новоклёнский Юго-Восточной железной дороги.
Село Иловай-Дмитриевское основано в 1636 году[2]. В 1911 году по церковным данным селе насчитывалось 753 двора, в которых проживало 2729 душ мужского пола и 2734 женского[3].
В селе сохранился приходской храм святого великомученика Димитрия Солунского 1871 года постройки[3].