Фамилия Диль — одна из тех, где за короткой основой скрывается несколько версий происхождения, и выбор между ними зависит от того, в какой среде фамилия закрепилась. Самая распространённая гипотеза связывает её с персидским мужским именем Диль, что значит «душа, сердце, ум». В тюркских языках (турецком, азербайджанском) есть созвучное нарицательное dil — «язык, слово», и фамилия могла возникнуть как прозвище говорливого или красноречивого человека.

Менее убедительны версии, выводящие Диль из немецкого Dill («укроп») или украинского дiль («моток ниток»). Немецкий след возможен у поволжских немцев или переселенцев, но тогда фамилия чаще встречалась бы в форме Дильс или с типичным немецким суффиксом. Украинская версия и вовсе выглядит натянутой: слово «дiль» редкое и локальное, маловероятно, что оно дало фамилию без патронимического суффикса.

Сама фамилия — «чистая» основа без типичных русских суффиксов (-ов, -ин, -ский), что указывает на её иноязычное происхождение. В России такие фамилии чаще всего приносили с собой татары, башкиры или выходцы с Кавказа, у которых имя или прозвище перешло в фамилию без изменений. Судя по географии, носители фамилии Диль встречаются в Татарстане, Башкортостане и на Северном Кавказе, что поддерживает тюрко-персидскую версию.