I. Kılıç Arslan ya da Kılıçarslan (Arap alfabesiyle: قلچ أرسلان‎; 1079 - 13 Temmuz 1107, Habur Çayı), Anadolu Selçuklu Devleti'nin kurucusu olan 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.

Yetişkinlik öncesi

Doğum tarihi ve yeri kesin olarak bilinmez. Babası, Anadolu Selçuklu Devleti’nin kurucusu Kutalmışoğlu Süleyman Şah’tır. Adı Bizans kaynaklarında “Klitziasthlas” olarak geçer; Latin kroniklerinde babasının adıyla (Soliman) zikredilir.
Süleyman Şah'ın 1086 yılında Suriye seferinde Melik Tutuş'la mücadelesi sırasında giriştikleri Ayn Seylem Savaşı'nda ölümünden sonra oğulları Kılıç Arslan ve Kulan Arslan, Tutuş tarafından Antakya'ya götürülmüştür. Daha sonra 1087 ilkbaharında bölgeye gelen Büyük Selçuklu Devleti Sultanı Melikşah ise Kılıç Arslan ve Kulan Arslan'ı İsfahan'a götürmüştür. Böylece Melikşah, ölümüne kadar Süleyman Şah'ın bu iki oğlunu serbest bırakmamış ve 1086-1092 yılları arasında Kutalmışoğulları'nın Anadolu'da hakimiyetlerine müsaade etmemiştir. Bu yüzden Anadolu Selçuklu Devleti, Melikşah'ın ölümüne kadar altı yıl saltanat naibi Ebu'l-Kasım'ın hükümdarlığında kalmıştır. Kılıç Arslan ve Kulan Arslan, 1092 yılında Melikşah'ın ölümüyle beraber serbest kalmış ve İznik'e gitmişlerdir. Bazı kaynaklara göre Melikşah'ın ölümünden sonra meydana gelen taht kavgaları sırasında ortaya çıkan karışıklıktan yararlanarak kaçmışlar, bazı kaynaklara göre Büyük Selçuklu tahtına çıkan Sultan Berkyaruk'un izni ile Anadolu'ya geçebilmişlerdir.

Tahta çıkışı

Kılıç Arslan ve Kulan Arslan İznik'e ulaştıklarında Bizanslılar, şehri kuşatma altına almış durumdaydılar. Ebu-l Kasım'ın ölümü üzerine yerine geçen Ebu'l Gazi, Süleyman Şah'ın oğulları İznik'e gelince, idareyi onlara devretti. Büyük kardeş Kılıç Arslan, sultan unvanını aldı ve İznik'teki muhariblerin kadın ve çocuklarını getirerek şehirde yerleştirerek şehri kendisine payitaht (başkent) yaptı. Bu tedbirleri alan Kılıç Arslan, Ebu'l Gazi'yi başkentin kumandanlığından alarak yerine Muhammed'i beylerbeyi makamına çıkarmış ve diğer beyleri onun idaresine vermiştir.
Geçmişte babasına tâbî olan Anadolu'daki feodal beyler, babasının ölümünden sonra müstakil hareket etmeye başlamış olduğundan tahta çıktığı sırada sadece kendisi gelene kadar Ebu'l Kasım'ın ve Ebu'l Kasım'dan sonra kardeşi Ebu'l Gazi'nin muhafaza etmiş olduğu yerler Kılıç Arslan'ın kontrolünde bulunmaktaydı.