Asier Illarramendi Andonegi (ur. 8 marca 1990 roku w Mutriku) – hiszpański piłkarz występujący na pozycji pomocnika w hiszpańskim klubie Real Sociedad.
Illarramendi jest wychowankiem Realu Sociedad. Przez pierwsze lata kariery występował tylko w drużynie rezerw, jednak 19 czerwca 2010 roku zadebiutował w pierwszym zespole w meczu Segunda División z Elche CF. 23 stycznia 2011 zadebiutował w Primera División, zaś jego zespół przegrał 1:2 z Villarreal CF. Miesiąc później zagrał od pierwszych minut z Espanyolem. 12 lipca 2013 roku Illarramendi został zawodnikiem Realu Madryt, który skorzystał z klauzuli odstępnego zapisanej w kontrakcie. 18 grudnia 2013 roku strzelił swoją pierwszą bramkę w profesjonalnej karierze w meczu Pucharu Króla z Olimpic Xativa. 26 sierpnia 2015 roku został sprzedany do Realu Sociedad.