Фамилия Дубилова — женская форма мужской фамилии Дубилов, которая образована от прозвища или мирского имени Дубило. В основе лежит слово «дубило» — так в старину называли приспособление для дубления кож (кору, отвар коры или сам инструмент). Прозвище Дубило мог получить кожевник или человек, занимавшийся выделкой кож, — ремесло тяжёлое, пахучее, но необходимое. В крестьянской и посадской среде такие прозвища по профессии давали часто и без злого умысла, просто по роду занятий.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе на -о присоединили суффикс -ов, получив притяжательное прилагательное «Дубилов» (чей? — сын Дубила). Женская форма — Дубилова — закрепилась как фамилия в XIX веке, когда в официальных документах жен и дочерей стали записывать по отцу. Суффикс -ов, а не -ин, указывает на то, что основа была мужского рода (Дубило), а не на женское имя.

Вероятно, фамилия не слишком редкая, но и не массовая. Встречается в центральных и северных регионах России, где кожевенное дело было развито. В некоторых говорах «дубило» могло означать не только орудие, но и упрямого, «крепкого» человека — отсюда возможна вторая, прозвищная версия, не связанная с ремеслом. Однако профессиональная гипотеза выглядит убедительнее: прямых свидетельств переносного значения «упрямец» в словарях нет, а кожевники — хорошо задокументированная группа носителей таких прозвищ.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Дубинин, Дубов, Дубильщиков — показывает, что Дубилов стоит ближе к ремесленному ряду, а не к ботаническому (дуб). Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Дуби́лова, хотя в разных регионах могли произносить иначе. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — это крестьянская или мещанская фамилия, что типично для прозвищ от профессий.