Фамилия Долбилкина образована от прозвища Долбилка. Слово «долбилка» многозначно, но в основе фамилии почти наверняка лежит не инструмент, а человек: так могли назвать плотника или столяра, чья работа — долбить пазы, гнёзда и шипы. В русских говорах «долбить» означало «выдалбливать, делать углубление», и прозвище Долбилка закреплялось за мастером, который постоянно этим занимался.

Словообразовательная модель проста: к основе Долбил- добавили суффикс -к- (указание на лицо по действию), а затем — фамильный суффикс -ин, характерный для фамилий от основ на -а/-я. Долбилкин — буквально «сын Долбилки». Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Долби́лкина, хотя в разных регионах могли произносить иначе.

Фамилия редкая. Встречается преимущественно в центральных и северных областях России, где плотницкое дело было особенно развито. В отличие от массовых фамилий вроде Кузнецов или Столяров, Долбилкина сохранила более узкую профессиональную привязку — к конкретному действию, а не к ремеслу в целом.

Известный носитель — художник Николай Павлович Долбилкин (род. 1923). Его работы связаны с пейзажной и батальной живописью, что косвенно подтверждает: фамилия не была крестьянской в одном поколении, её носители могли менять сословие и род занятий.

Прозвище Долбилка могло закрепиться и за человеком с настойчивым, «долбящим» характером — в говорах так иногда называли упрямого или нудного собеседника. Но профессиональная версия выглядит убедительнее: слишком конкретно слово для ремесленного именования. Споров среди ономастов эта фамилия не вызывает — корень прозрачен, суффикс типичен.