I. Kılıç Arslan ya da Kılıçarslan (Arap alfabesiyle: قلج أرسلان) (1079 - 13 Temmuz 1107), Anadolu Selçuklu Devleti'nin kurucusu Kutalmışoğlu Süleyman Şah'ın oğlu ve ikinci Anadolu Selçuklu sultanıdır.
I. Haçlı Seferi’nde mağlup olup başkent İznik’i Bizans’a teslim etmek zorunda kaldıktan sonra 1101 Haçlı Seferi’nde üç ayrı Haçlı ordusuna karşı kazandığı başarılarla Haçlı hareketini durdurmuş; İstanbul’dan Suriye’ye giden yolun hem Bizans, hem de Haçlı ordularına kapanmasını sağlamıştır.
I. Kılıç Arslan, Haçlılarla yaptığı mücadelelerin yanı sıra Anadolu’da yaptığı seferlerle devletinin rakibi Danişmendli Beyliği’nin nüfuzunu kırmak için çalıştı; son döneminde Malatya'yı merkez yaparak devleti Doğu Anadolu'nun en güçlü devleti hâline getirdi. Dedesi Kutalmış’tan beri süregelen Büyük Selçuklu tahtını ele geçirme çabasını sürdürerek Musul'u ele geçirdi. Burada Büyük Selçuklu hükümdarı adına okunan hutbeyi kendi adına çevirterek Büyük Selçuklu tahtına adaylığını gösterdi.
Genç yaşta ölümü ile Haçlılar’a karşı yürütülen mücadele ve Anadolu Selçuklu Devleti’nin siyasî birliği zaafa uğramış, Anadolu Selçukluları fetret devri içine girmiştir.