Фамилия Бухолдина — женская форма фамилии Бухолдин, и её разбор лучше начать с редкости модели. В русских фамилиях суффикс -ин обычно указывает на принадлежность «чьему-то» дому или роду: Бухолдин — «сын Бухолды» или «человек из дома Бухолды». Однако основа «Бухолд» звучит нетипично для славянского уха. Здесь почти наверняка немецкое или скандинавское влияние.

Скорее всего, в основе лежит немецкая фамилия Buchhold или Buchholz. Buchholz в переводе с немецкого — «буковый лес» (Buch — бук, Holz — дерево, лес). Это распространённая немецкая фамилия, а также название многих населённых пунктов. Переселенцы из Германии, попав в Россию, могли русифицировать свою фамилию, добавив русский суффикс -ин, и со временем написание Buchholz превратилось в Бухолд-ин. В пользу этой версии говорит и то, что фамилия Бухолдин (и Бухолдина) встречается в регионах, куда исторически приглашали немецких колонистов, — например, в Поволжье, на юге России и в Сибири.

Есть и другая, менее вероятная версия — от прозвища Бухолда, которое могло быть образовано от глагола «бухать» (громко говорить, падать) и слова «олда» (диалектное «олда» — большая палка, дубина). В этом случае прозвище мог получить шумный, грубоватый или неуклюжий человек. Но эта версия слабее: сочетание «бух-» и «-олд» нехарактерно для русских прозвищ, в то время как немецкая фамилия Buchholz хорошо документирована.

Таким образом, носительница фамилии Бухолдина с большой вероятностью имеет предков, носивших немецкую фамилию Бухгольц, которые обрусели и адаптировали её под русскую словообразовательную модель. Фамилия не указывает напрямую на сословие или профессию, но говорит о том, что род, скорее всего, связан с волнами европейской移民 в Россию, особенно активными в XVIII–XIX веках.