Ilja Iljitj Metjnikov, född 16 maj 1845 i Ivanovka, Guvernementet Charkov, Lillryssland, död 15 juli 1916 i Paris, var en rysk fysiolog. Hans forskning ledde till ökad förståelse av människans immunitet, vilket år 1908 belönades med Nobelpriset i medicin eller fysiologi. Priset delades med den tyske läkaren Paul Ehrlich. Metjnikov var bland annat verksam vid universitetet i Odessa, som senare uppkallades efter honom, och Pasteurinstitutet i Paris.
