Фамилия Бростыло — редкий случай, когда прозвище застыло в форме, почти не затронутой фамильными суффиксами. В ней нет привычных -ов, -ин или -ский, что сразу указывает на её происхождение из украинской или белорусской среды, где такие «голые» фамилии на -о, -ло встречаются гораздо чаще, чем в великорусских землях.

Основа фамилии — прозвище Бростыло. Его корень, скорее всего, связан с глаголом «бростить» или «бростать» — в юго-западных говорах это означало «бросать», «кидать», а также «покидать», «оставлять». Человек мог получить такое прозвище за привычку разбрасывать вещи, за небрежность в работе или, наоборот, за резкие, «бросковые» движения. Суффикс -ыло (как в словах «зубрило», «мудрило») придаёт прозвищу оттенок деятеля, склонного к названному действию — этакий «бросатель», «разбрасыватель».

Встречается и другая, менее вероятная, версия: связь с диалектным словом «брость» — так в некоторых говорах называли почку на растении или молодой побег. Тогда Бростыло могло быть прозвищем высокого, худощавого человека — «вытянувшегося, как побег». Но эта гипотеза слабее: глагольная модель образования прозвищ на -ыло гораздо продуктивнее, и почти все известные фамилии с таким суффиксом (например, Губило, Томило) восходят к действию, а не к предмету.

Географически фамилия Бростыло тяготеет к западу исторической России: её можно встретить в старых метрических книгах Могилёвской, Витебской и Волынской губерний. Встречаемость крайне низкая, что говорит о локальном происхождении — прозвище могло закрепиться в одной-двух деревнях и не распространиться дальше. Носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или мещанами: в дворянских родословных книгах такая фамилия не зафиксирована.