Ильдар Гильмутдинов родился 3 сентября 1962 года в деревне Клянчеево, Камско-Устьинского района, Республики Татарстан. В 1983 году окончил Казанский педагогический институт по специальности «Физика». В 1989 году окончил Высшую комсомольскую школу ЦК ВЛКСМ.
В 1982-1984 годах работал преподавателем физики в средней специальной музыкальной школе при Казанской консерватории, директор Больше-Буртасовской средней школы. В 1985-1986 годах служил в рядах советской армии в составе группы советских войск в Германии.
С 1984 года по 1990 год - второй секретарь Камско-Устьинского райкома ВЛКСМ, первый секретарь Актанышского райкома ВЛКСМ. В 1990-1994 годах - секретарь Татарского ОК ВЛКСМ. С 1994 года по 2001 год Ильдар Ирекович заместитель председателя Государственного комитета по делам детей и молодежи Республики Татарстан.
В 2001-2003 годах - первый заместитель министра по делам молодежи и спорту Республики Татарстан. С 2003 года по 2007 год Гильмутдинов депутат Государственной Думы ФС РФ четвертого созыва, член фракции «Единая Россия», заместитель председателя комитета по физической культуре, спорту и делам молодежи.
В 2007 году окончил Северно-Западную академию государственной службы по специальности «Государственное и муниципальное управление». С 2007 года - депутат Государственной Думы ФС РФ пятого созыва, член фракции «Единая Россия», заместитель председателя комитета по физической культуре и спорту. Председатель Совета Федеральной национально-культурной автономии татар. С декабря 2011 года - депутат Государственной думы ФС РФ шестого созыва, член комитета по образованию.
Заместитель руководителя внутрифракционной группы фракции «Единая Россия» в ГД РФ, заместитель председателя Совета Ассамблеи народов России, член Экспертно-консультативного совета при Межведомственной рабочей группе по вопросам межнациональных отношений, член коллегии Министерства по делам молодежи и спорту Республики Татарстан, член исполкома Российского студенческого спортивного союза, член Центрального комитета Российского Союза молодежи. Заслуженный работник физической культуры Республики Татарстан.
На выборах 18 сентября 2016 года Гильмутдинов Ильдар Ирекович был избран Депутатом Государственной Думы VII созыва от избирательного округа 0027, Московский - Республика Татарстан (Татарстан). Член фракции «Единая Россия». Председатель комитета ГД по делам национальностей. Председатель счетной комиссии ГД.
Награжден медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени, медалью «В память 1000-летия Казани», нагрудным знаком «Почетный работник сферы молодежной политики», почетным знаком «За заслуги в развитии физической культуры и спорта», почетным знаком ГД «За заслуги в развитии парламентаризма», почетной грамотой Президента РФ, Правительства РФ, Совета Федерации РФ, имеет благодарности Президента РФ и Председателя ГД ФС РФ.