Фамилия Билле — редкий для России случай, когда фамилия почти наверняка не русская, а немецкая или прибалтийско-немецкая. В немецком языке она пишется как Bille и происходит либо от сокращённой формы имени Биллебальд (Billebald), либо от топонима — реки Билле в Шлезвиг-Гольштейне, на которой стоит Гамбург. Второй вариант правдоподобнее: фамилии по названиям рек и местностей типичны для немецкой ономастики, а Билле — не такая уж редкая фамилия на севере Германии.

В России носители фамилии Билле — это потомки немецких колонистов, которых приглашали в XVIII–XIX веках осваивать Поволжье, Новороссию и Причерноморье. Многие из них были ремесленниками, фермерами или владельцами небольших мастерских. Суффикс -е в немецких фамилиях часто указывал на принадлежность к месту: «тот, кто с реки Билле» или «тот, кто живёт у реки Билле». В русском языке фамилия закрепилась без изменений, так как склонять её по падежам неудобно — она остаётся неизменяемой, как и многие иноязычные фамилии на гласную.

Интересная деталь: в немецких диалектах слово Bille могло означать не только реку, но и небольшой топор или тесак (от средневерхненемецкого bil — «топор»). Это могло дать прозвище плотнику или лесорубу. Но в отличие от русских фамилий, где прозвищный слой очень силён, у немцев чаще работала географическая модель. Поэтому основная версия — река или имя, а прозвищная остаётся маловероятной.

Встречается фамилия и среди российских немцев, и в среде потомков остзейского дворянства. В дворянских родах Билле известны с XVI века в Лифляндии и Эстляндии, но это отдельная, крайне малочисленная ветвь. Для большинства же современных носителей фамилии Билле в России и странах СНГ предки были простыми переселенцами, которые принесли с собой немецкую фамилию и осели в колониях на Волге или в Крыму.