Фамилия Бухолдин — одна из тех, чья форма сразу наводит на мысль о немецком корне. Суффикс -ин указывает на притяжательное значение («чей?» — Бухолдин, то есть сын или человек Бухолда). В русской традиции так оформляли фамилии от прозвищ или имен, оканчивающихся на -а, -я или на твердый согласный, но в случае с Бухолдиным основа явно не славянская, а заимствованная. Исходное слово — немецкое Buchholz или Buchhold, что буквально означает «буковый лес» (Buch — бук, Holz — лес). Это типичная немецкая фамилия, образованная от названия местности: таких Бухгольцев в Германии сотни.

Как она превратилась в Бухолдина? Скорее всего, через процесс обрусения. В XVIII–XIX веках в Россию приезжало много немецких колонистов, ремесленников, офицеров и специалистов. Их фамилии на -holz русские писаря и переписчики адаптировали на слух: Buchholz могло превратиться в Бухгольц, а затем, при добавлении русского патронимического суффикса -ин, — в Бухолдин. Звук «г» в середине мог выпасть при произношении (Бухольц → Бухолц → Бухолдин), либо это вариант от другого диалектного произношения.

Вторая, менее вероятная, но возможная версия — отчество от нецерковного имени или прозвища Бухолда. В древнерусском языке слово «бухнуть» означало «набухать, пухнуть», а «бухолда» могло быть прозвищем полного, грузного человека. Однако эта версия слабее: во-первых, само слово «бухолда» ни в одном серьезном источнике по древнерусской ономастике не зафиксировано, а во-вторых, фамилия Бухолдин встречается в основном на территориях позднего заселения — в Поволжье, на Урале, в Сибири, куда как раз направлялись немецкие колонисты. Если бы корень был чисто славянским, фамилия была бы распространена и в центральных областях России, но этого нет.

Таким образом, Бухолдин — это, скорее всего, русифицированная немецкая фамилия. Предок носителя этой фамилии мог быть переселенцем из немецких земель, который обжился в России, а его дети и внуки уже получили фамилию по отцу с русским окончанием. По сословной принадлежности это могли быть мещане, крестьяне-колонисты или военные. Написание фамилии могло колебаться: в старых метрических книгах встречаются варианты Бухгольдин, Бухольдин и даже Бухалдин — все они звуковые варианты одного корня.