norsk sanger, musiker (gitar, munnspill, hardingfele o.a.), komponist og tekstforfatter. Han ble først kjent som medlem av duoen The Young Norwegians 1966–68, men markerte seg snart som soloartist med tekster på norsk, selv om han var inspirert av den amerikanske visebølgen med Pete Seeger, Bob Dylan o.a. Flere av sangene hans er nærmest blitt allemannseie, f.eks. Tanta til Beate og Stilleste gutt på sovesal 1, og han har også utgitt plater med barnesanger. Ved siden av å opptre på egen hånd har han samarbeidet mye med bl.a. Steinar Ofsdal, og han hadde stor suksess som medlem av gruppeprosjektene Ballade! (1977–80) og Gitarkameratene (1988–94), som vant flere Spellemannpriser. Han har utgitt visesamlinger, bl.a. Trubadur til fots (1974) og Tekst og musikk: Lillebjørn Nilsen (1986), og lærebøker i gitarspill, bl.a. Lillebjørns store gitarbok (1987).
Av en rekke album kan nevnes debuten Tilbake (1971), Portrett (1973; Spellemannprisen), Byen med det store hjertet (1975), Oslo 3 (1979), Original Nilsen (1982; Spellemannprisen), Hilsen Nilsen (1985), Sanger (1988) og Nære Nilsen (1993). Lillebjørn Nilsen har hatt to store hits: Barn av regnbuen (1973) og Haba haba (1974).
Nilsen er blitt tildelt flere utmerkelser, bl.a. Prøysenprisen, Oslo bys kunstnerpris og Oslo bys kulturpris.