Фамилия Балий в первую очередь происходит от прозвища, указывающего на род занятий предка. В основе лежит устаревшее слово «балий», которым в старину называли врача, знахаря или колдуна. В те времена грань между медициной и чародейством была размыта, поэтому прозвище мог получить как народный целитель, так и человек, практикующий обряды. Это так называемое «профессиональное» именование — простой и прямой способ отличить человека по его делу.

Есть и другая версия, бытовая. Прозвище Балий могли дать мастеру по изготовлению кухонной утвари, поскольку в польском языке слово «balia» и в румынском «balie» означают «лохань», «корыто» или «миска». Эта гипотеза менее распространена, но лингвистически обоснована: фамилия встречается в западнорусских и польских землях. Например, в Книге памяти Республики Коми упоминается Балий Михаил Федорович, родившийся в 1931 году в Люблинском воеводстве Польши, что косвенно подтверждает связь фамилии с этим регионом.

Третья версия выводит фамилию из тюркских языков. Согласно ей, в основе лежит мужское имя Балий, которое восходит к арабскому слову со значением «святой». Однако эта гипотеза выглядит менее убедительной: у восточных славян фамилии на -ий чаще образуются от прозвищ, а не от готовых тюркских антропонимов, и географически фамилия Балий тяготеет скорее к западу, чем к степным регионам.