Родился 18 июля 1960 г. в гор. Горьком (ныне Нижний Новгород).
В 1979 г. окончил Горьковское театральное училище (ныне Нижегородское театральное училище, колледж, им. Е. А. Евстигнеева), где занимался на курсе педагога Бориса Наравцевича. В 1983 г. получил диплом актерского отделения Латвийской государственной консерватории им. Язепа Витола (ныне Латвийская музыкальная академия им. Язепа Витола, Рига). Выпускник мастерской народного артиста Латвийской ССР Аркадия Каца.
После окончания консерватории Андрей Ильин прошел службу в Советской армии. Завершил ее в составе Ансамбля песни и пляски Прибалтийского военного округа.
Работа в театре
С 1979 по 1989 г. (первые четыре года - параллельно учебе в консерватории, затем с перерывом на армейскую службу) Андрей Ильин был актером Государственного Рижского театра русской драмы (ныне Рижский русский театр им. Михаила Чехова). Участвовал в спектаклях "Гнездо глухаря" по пьесе Виктора Розова, "Игрок" по произведению Федора Достоевского, "Чайка" по пьесе Антона Чехова, "Гамлет" по трагедии Уильяма Шекспира и др.
В 1989-2000 гг. служил в Государственном академическом театре им. Моссовета. Исполнял роли в постановках "Милый друг" по произведению Ги де Мопассана, "Двенадцатая ночь" и "Венецианский купец" по пьесам Уильяма Шекспира, "Рюи Блаз" по драме Виктора Гюго и др.
С 2000 по 2006 г. Андрей Ильин был актером Московского художественного театра им. А. П. Чехова. Был задействован в спектаклях "Кабала святош" по произведению Михаила Булгакова, "Преступление и наказание" по мотивам романа Федора Достоевского, "Священный огонь" по пьесе Сомерсета Моэма.
В первой половине 2010-х гг. участвовал в постановках Государственного академического театра им. Евгения Вахтангова ("Игры одиноких" по пьесе Нила Саймона "Глава вторая", "Крик лангусты" по Джону Мареллу).
С 2015 г. Андрей Ильин входит в труппу Вахтанговского театра. Исполняет роли в спектаклях "Война и мир" по роману Льва Толстого, "Любовь у трона" по пьесе Андрея Максимова, "Нахлебник" по комедии Ивана Тургенева и др.
Работа в кино
Андрей Ильин дебютировал в кино в 1981 г., сыграв таксиста Валерия в детективе Армиды Неретниеце "Следствием установлено...". В 1990-х гг. исполнил роли в фильмах Петра Тодоровского "Анкор, еще анкор!" (1992, сержант Филя Серебряный) и "Какая чудная игра" (1995, студент Феликс Раевский).
Широкую известность Андрею Ильину принесла роль Алексея Чистякова - мужа сотрудницы правоохранительных органов Анастасии Каменской в сериале "Каменская" по детективным произведениям Александры Марининой (1999-2011, режиссеры Юрий Мороз и др.).
Также Андрей Ильин исполнял роли в фильмах "Ковчег" (2002, Юрий Кузин), "Пушкин. Последняя дуэль" (2006, Наталья Бондарчук), "Все хорошо" (2021, Елена Хазанова), сериалах "Сатисфакция" (2005, Михаил Шевчук), "Братья Карамазовы" (2008, Юрий Мороз), "Склифосовский" (2017-2024, Юлия Краснова) и др. В общей сложности он снялся в более чем 90 фильмах и сериалах.
Член Союза кинематографистов РФ, Российской академии кинематографических искусств.
Звания, награды
Народный артист РФ (2021).
Андрей Ильин награжден орденом Дружбы (2011).
Фильм об актере
Его жизни и творчеству посвящен документальный фильм "Сцены из жизни. Андрей Ильин" (2017, режиссер Юрий Поскакухин).