Фамилия Байлина — женская форма, а её мужской вариант Байлин. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать основу и суффикс. Суффикс -ин указывает на принадлежность: в русской традиции так образовывали фамилии от имён, прозвищ или названий профессий, оканчивающихся на -а или -я. Значит, в основе лежит слово «Байла».

Самая вероятная версия — прозвище Байла связано с глаголом «баять» (говорить, рассказывать, заговаривать). В старых русских говорах «байла» или «байло» могли называть говорливого человека, рассказчика, балагура, а иногда — колдуна или знахаря, который «бает» (нашептывает, заговаривает болезнь). Таким образом, предок Байлиных мог быть либо красноречивым собеседником, либо, что реже, деревенским лекарем.

Вторая версия, менее распространённая, но имеющая право на существование, — тюркское происхождение. В тюркских языках есть слово «бай» (богатый, господин) и суффикс принадлежности -лы/-ли. В этом случае «Байлы» — «имеющий богатство», «богач». При адаптации на русской почве конечное -ы могло переосмыслиться как окончание, и фамилия получила суффикс -ин. Эта версия правдоподобна для регионов, где было сильное татарское или башкирское влияние (Поволжье, Урал, юг России).

Оба варианта не противоречат друг другу: фамилия могла возникнуть независимо в разных местах от разных корней. Единого сословного происхождения у Байлиных нет — это мог быть и крестьянин-говорун, и служилый татарин, перешедший в русское подданство. Встречается фамилия довольно редко, преимущественно в центральной России и в Зауралье, что говорит о её локальном, а не массовом характере.