Фамилия Берлишев — редкий случай, когда прозвище могло закрепиться за человеком по его особой примете, но при этом не связано напрямую с внешностью или профессией. Основа фамилии — «берлиш» — не встречается в современных русских говорах как нарицательное слово, поэтому её значение приходится восстанавливать через родственные языки и имена.

Наиболее вероятная версия отсылает к тюркскому корню «бер» (один, единый) или «бир» (давать). В татарском и башкирском языках есть слово «бирлеш» — «объединение», «союз». Прозвище Берлиш могли дать человеку, который выступал миротворцем, собирал людей или, наоборот, жил обособленно, «сам по себе». Вторая, менее популярная гипотеза связывает фамилию с диалектным «берло» (дубина, палка) — тогда Берлишев мог быть потомком силача или мастера, работавшего с деревом.

Суффикс «-ев» указывает на русскую модель образования фамилий от прозвищ или имён, оканчивающихся на мягкий согласный или «ш». Форма «Берлишев» вместо «Берлишов» говорит о том, что основа «Берлиш» была воспринята как мягкая (сравните: «Палыч» — «Палычев»). Географически фамилия тяготеет к регионам Поволжья и Урала, где столетиями шло смешение русского и тюркского населения. В метрических книгах XIX века Берлишевы встречаются в Оренбургской и Уфимской губерниях — это косвенно подтверждает тюркскую версию происхождения.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Берлишев стоит в одном ряду с Берлиным и Берлизовым, но в отличие от них в основе лежит не личное имя, а именно прозвище. Сословная принадлежность, скорее всего, была крестьянской или мещанской — среди дворянских родов фамилия не зафиксирована.