Xıllı rayonu — Azərbaycan Sovet Sosialist Respublikasında 1939–1955-ci illərdə mövcud olmuş inzibati vahid. İnzibati mərkəzi Xıllı kəndi olmuşdur.

Xıllı rayonu 24 yanvar 1939-cu ildə yaradılmışdır. Onun tərkibinə Salyan rayonunun 8 kənd və 2 qəsəbə sovetliyi daxil edilmişdir. 11 fevral 1940-cı ildə rayon ərazisinin bir qismi yeni yaradılmış Neftçala rayonuna verilmişdir.

Xıllı rayonu 3 aprel 1952-ci ildən 23 aprel 1953-ə qədər Bakı vilayətinə daxil edilmişdir.

Xıllı rayonu 24 sentyabr 1955-ci il tarixində ləğv edilmiş, ərazisi Neftçala və Salyan rayonları ərazisində bölünmüşdür.

1939-cu il siyahıyalmasına görə Xıllı rayonunun əhalisi 25 542 nəfər olmuşdur. Rayonda yaşayanların 77,4%-i azərbaycanlı, 20,1%-i isə ruslar olmuşdur.

Rayon ərazisində "Kommunizm yolu" qəzeti nəşr edilmişdir.