『月刊コンプエース』2007年11月号から連載開始。TYPE-MOONのビジュアルノベルゲーム『Fate/stay night』からのスピンアウト漫画作品である。基本的な設定は原作に準じているが、『Character material』に掲載された『アインツさん家のイリヤさん。』の要素も見られ、魔術理論や主人公たちの個人史などに関してはひろやまによる独自設定の色が濃く、『ツヴァイ』第4巻あとがきでは「（本作の設定は）原作にはフィードバックされない」ので「（原作との設定の相違に関しては）絶対にツッこむな」と述べられている。
第1話の雑誌掲載時には原作者である武内崇や奈須きのこからコメントが寄せられ、ひろやまが2006年に発売された同人誌『少年フェイト』に寄稿した『ハッピーガンド』[注 1]を連載する予定だったことや、この漫画は「イリヤルート[注 2]のヘンな進化形」であることなどが語られている。
『月刊コンプエース』2009年1月号で連載は終了し、単行本第2巻（最終巻）収録のエピローグで物語は完結した。しかし、連載終了後に発刊された『TYPE-MOONエース』Vol.2に外伝が掲載されると共に続編の構想がほのめかされ[注 3]、『月刊コンプエース』2009年6月号から続編にあたる『Fate/kaleid liner プリズマ☆イリヤ ツヴァイ！』を連載開始。さらに『ツヴァイ』の終了後は、そのまま第3部にあたる『ドライ』が連載開始された。
2012年7月8日にパシフィコ横浜で開催された『TYPE-MOON Fes.』にてテレビアニメ化が発表され[1]、2013年7月から9月にかけて放送された。その後も2014年に第2期、2015年に第3期、2016年に第4期が放送された（詳しくは#テレビアニメの節を参照）。
また、6月26日には『Fate/kaleid liner イリヤと凛のプリズマナイト！』としてインターネットラジオに、2014年7月31日にニンテンドー3DS用ゲームソフトが発売された。その他、8月1日にはノベライズ版が伊藤ヒロ[注 4]の手によって角川スニーカー文庫より発刊された。
『月刊コンプエース』2010年5月号におけるコラボレーション企画では、同じく魔法少女物の『魔法少女リリカルなのは』と競演した。この時の特別編は『ツヴァイ』単行本第2巻に収録されている。