Marsruutimisdomeen on termin, mida kasutatakse arvutivõrgu hierarhia madalama taseme tuvastamiseks võrguliikluse marsruutimise suhtes. Kõiki domeeni all olevaid arvuteid ja ruutereid peab haldama üks allikas, näiteks ettevõte või organisatsioon, ning need peavad järgima üht marsruutimisprotokolli. Võrgu topoloogia üksikasjalikuks täpsustamiseks võivad antud domeenis eksisteerida täiendavad alamvõrgud, kui alamvõrgud järgivad sama marsruutimisprotokolli. Lisaks võib konkreetne domeen eksisteerida osana suuremast võrgust.
See, kuidas marsruutimisdomeen üldisesse hierarhiasse sobib, sõltub mõnevõrra võrgu ülesehitusest ja kasutatavatest marsruutimisprotokollidest. Sageli on see haldusdomeeni alamvõrk, mille sees võib olla suvaline arv marsruutimisdomeene. Nii võivad kaks erinevat marsruutimisdomeeni ühes haldusdomeenis töötada erinevate marsruutimisprotokollide all, kuid neid siiski hallata ühest allikast. Kaks või enam haldusdomeeni saab ühendada ka juhul, kui on vaja rakendada kolmandat marsruutimisprotokolli, kuid neid hoitakse kahest teisest eraldi.
Hierarhias tõustes võib haldusdomeen eksisteerida nn autonoomses süsteemis. Autonoomset süsteemi võib sisuliselt vaadelda kui mis tahes marsruutimisdomeenide kogumit, millel on kindlaks määratud marsruut Internetti. Enamikul juhtudel on üks haldusdomeen ja selle marsruutimisdomeen autonoomne süsteem, mida mõnikord nimetatakse ka kongruentseks domeeniks. Selle põhjuseks on asjaolu, et võrguliikluse jõudmiseks teise haldusdomeeni peab see tavaliselt teise haldusdomeeni jõudmiseks läbima Interneti.
Marsruutimisdomeen toimib selgesõnaliselt kehtestatud marsruutimisprotokolli kasutamise kaudu. Sees on suvaline arv arvuteid, mida nimetatakse lõppsüsteemideks (ES). Tavaliselt ühendavad need rühmadesse ruuterid või muud võrguseadmed, mida nimetatakse vahesüsteemideks (IS). Neid rühmitusi või alamvõrke nimetatakse süsteemist vahesüsteemi (ES-IS) protokollideks. Protokolle, mis koondavad ühist marsruutimisprotokolli jagavaid vahesüsteeme, nimetatakse domeenisiseseks vahesüsteemist vahesüsteemi (IS-IS) protokolliks.
Kuigi domeenide marsruutimise reeglid määravad, et kogu domeenis kasutatakse ühte marsruutimisprotokolli, on aeg-ajalt ka erandeid. Näiteks võib ühel ES-il olla otsetee IS-i. Tehniliselt võib seda vaadelda kui teist marsruutimisprotokolli, kuna marsruut luuakse ES-i ja IS-i vahel, kuigi see ei sega esmast domeenisisest IS-IS-protokolli. Üldiselt nimetatakse domeenisisest IS-IS protokolli sageli siselüüsi protokolliks (IGP).
Kuna ühes haldusdomeenis võib olla mitu marsruutimisdomeeni, on olemas meetodid nende juhtumite omavaheliseks ühendamiseks, kus tuleb ühendada mitu haldusdomeeni. Sel juhul võib kahe haldusdomeeni ühendamiseks kasutada protokolli, mis erineb marsruutimisdomeeni kasutatavast protokollist. Seda tuntakse domeenidevahelise IS-IS protokollina. Kuigi võib eksisteerida kaks haldusdomeeni, mida haldab üks haldusallikas, on need turvalisuse huvides tavaliselt ühendatud nn piirilüüsi protokolli (BGP) kaudu.