Legio I Illyricorum (suom. ensimmäinen illyrialaisten legioona) oli roomalainen myöhäisen keisariajan legioona, jonka Aurelianus perusti joko vuonna 272 ennen Palmyran sotaretkeä, tai heti sen jälkeen seuraavana vuonna. Legioonan nimen perusteella se oli värvätty illyrialaisista sotilaista. Heti Palmyran kukistumisen jälkeen se asettui lähelle Palmyran kaupunkia. Leirin rauniot on löydetty.
Legio I Illyricorumin ja Legio III Gallican sotilaista koostuva yksikkö palveli Egyptissä vuosina 315-316. Vastaavanlainen osasto oli myös Syenessä Etelä-Egyptissä. Osaston komentaja oli näinä vuosina eräs Victorinus.
Legioona pysyi vielä Palmyran lähellä 400-luvulle asti, minkä jälkeen se katoaa lähteistä.