Город Килмарнок расположен на реке Ирвин, которая впадает пятнадцатью милями западнее в залив Ферт-оф-Клайд Северного пролива. Рельеф местности определяют холмы Южно-Шотландской возвышенности.
Происхождение названия имеет несколько версий. По одной, оно переводится с гэльского (шотландского) как «церковь Мэрнока». По другой – может означать «церковь маленького Эрнана», который согласно легенде в густых лесах на территории города заложил церквушку (7 век).
Сам город возник вокруг Лэй Кирк – небольшой церкви. Ни одного здания ранее 17 века в Килмарноке нет. Хотя достоверно известно, что в середине 14 века был построен замок, ныне называемый Дин. Замок тесно связан с историей шотландской дворянской семьёй Бойд. В 1668 году случился сильнейший пожар, уничтоживший практически весь город. Более ста семей вынуждены были жить в полях в нищете. Деньги на отстройку Килмарнока собирали в католических приходах всей Шотландии. До начала 19 века Килмарнок был безвестным рыбацким и сельскохозяйственным поселком. Промышленная революция благоприятно отразилась на жизни города. Во-первых, была проложена железная дорога, во-вторых, городок получил план застройки. Теперь исторический центр является хрестоматийным примером застройки викторианской эпохи в Шотландии.
Килмарнок известен тем, что в его типографии был напечатан первый сборник стихов Роберта Бёрнса. Экземпляр книги с пометкой «Типография Килмарнока» является настоящим раритетом и ценностью для коллекционеров. Также здесь располагалась штаб-квартира всемирно известного виски-бренда «Джон Уокер», обанкротившегося в 2009 году. Жители города гордятся местным футбольным клубом, одним из старейших в Шотландии.
Уроженцем Килмарнока является Нобелевский лауреат (1949 год), врач Джон Бойд Орр.
Главным историко-архитектурным объектом Килмарнока является замок Дин и расположенный вокруг него одноимённый парк. В замке открыта экспозиция холодного оружия, доспехов и музыкальных инструментов. Другие интересные объекты: памятник Р. Бернсу (1879 год), здание железнодорожного вокзала (1846 год), виадук (1840-е года), Кей парк, здание института Дика (1901 год), ныне являющееся музеем.