Фамилия Булышкина — женская форма фамилии Булышкин, и её разбор стоит начать с мужского варианта, чтобы понять корень. Основа здесь — прозвище или нецерковное имя Булышка. В русских говорах слово «булыш» или «булышка» имело несколько значений: так могли называть полного, круглого человека (от «булыга» — шишка, нарост, что-то выпуклое), либо, по версии диалектологов, человека с крупной головой или невысокого, коренастого. В некоторых областях «булыш» означал и глуповатого, простоватого парня — это значение встречается в северных говорах, но оно менее вероятно для фамилии, так как прозвища чаще давали по внешности.

Суффикс -к- в основе Булышка — уменьшительный, то есть исходное прозвище звучало ласково или иронично: не просто «булыга», а «маленький булыга». Такая модель образования характерна для русских некалендарных имён: Булышка могло быть домашним именем человека, а затем перешло в фамилию через притяжательный суффикс -ин: «чей сын? — Булышкин». Окончание -а в женском варианте указывает на принадлежность женщине (жене или дочери Булышкина).

Географически фамилия Булышкин (и Булышкина) встречается в основном в центральной России и Поволжье: есть записи в Тверской, Ярославской, Костромской губерниях. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» Булышкин не упоминается как отдельная статья, но модель с корнем «бул-» (от «булыга», «булыжник») разбирается в контексте прозвищ по внешним признакам. Исследователь В. Никонов в работе «География фамилий» относит такие фамилии к «именным» — образованным от личных прозвищ, а не от профессий.

Редкость фамилии делает её интересной: она не попала в массовые списки дворянских или купеческих родов, то есть предки носительницы фамилии Булышкина, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми, получившими фамилию по прозвищу основателя рода. Вариант написания с двумя «ш» (Булышкина) — единственно верный по современным правилам, хотя в дореволюционных метриках могло встречаться написание через «с» (Булыскина) из-за местного произношения.