Фамилия Дубилина образована по самой распространённой в русском языке модели — с помощью суффикса -ин, который указывает на принадлежность. В основе лежит слово «дуби́ла» — так в старину называли того, кто занимался дублением кож. Это было одно из самых востребованных ремёсел: без выделанной кожи не обходились ни сапожники, ни шорники, ни седельники. Прозвище Дубила, а затем и фамилия Дубилин, закрепилось за человеком по его занятию.

Реже встречается другая версия: от слова «дубина» в значении «толстая палка, дубьё». В этом случае прозвище могли дать либо рослому, крепкому человеку, либо, напротив, упрямому и несговорчивому. Однако первая версия — ремесленная — более убедительна, поскольку в русских говорах слово «дубила» имело именно профессиональный оттенок и было широко распространено в кожевенных регионах.

Фамилия Дубилина довольно редкая, её очаги встречаются в центральных и южных областях России, где исторически были развиты кожевенные промыслы. В дореволюционных переписях она фиксируется в Курской, Тамбовской и Рязанской губерниях — как раз в тех местах, где работали целые артели дубильщиков. Женская форма Дубилина — это вариант от фамилии мужа или отца, в современном употреблении она сохранилась как неизменяемая.

Среди однокоренных фамилий — Дубинин (от «дубина»), Дубильщиков (от названия профессии), Дубов. Но Дубилина стоит особняком: она напрямую отсылает к конкретному мастеру, который обрабатывал кожу, а не к дереву или его свойствам. Это редкий случай, когда фамилия-профессия не заканчивается на -ов или -ев, а использует суффикс -ин, что делает её более древней по форме.