Ilja Tjernousov, född 7 augusti 1986 i Novosibirsk, är en rysk längdskidåkare. Han debuterade i världscupsammanhang 18 november 2006 i Gällivare över 15 km i klassisk stil.

Han har vunnit två gånger i världscupen. Den ena gången den 4 februari 2011 i 20 km jaktstart och den andra i tre km klassisk stil den 18 mars 2011 i Falun. Han har även kommit tvåa i en jaktstart över 30 km den 23 januari 2010 i Rybinsk.