Фамилия Фатчуллина — женская форма мужской фамилии Фатчуллин, которая восходит к арабскому имени Фатхулла. Это имя составное: «фатх» означает «победа», «открытие», а «улла» — сокращение от «Аллах». Вместе Фатхулла переводится как «победа Аллаха» или «открытое Богом». Имя было распространено в среде мусульман Поволжья и Приуралья, особенно у татар и башкир, где арабские имена с религиозным значением давали мальчикам в надежде на божественное покровительство.

Фамилия образована по типичной для тюркских народов модели: к основе Фатхулла добавили русский патронимический суффикс -ин. В русской среде фамилии на -ин часто происходят от имен или прозвищ, оканчивающихся на -а, -я. Здесь же суффикс прикрепился к арабскому имени, которое в устной речи могло звучать как Фатхулла, а на письме — как Фатчулла. Чередование «х» и «ч» в корне (Фатхулла → Фатчулла) — характерная черта татарского произношения, где звук «х» в заимствованных словах нередко смягчается или переходит в «ч» под влиянием местных диалектов.

Географически фамилия Фатчуллин и её женская форма Фатчуллина чаще всего встречаются в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях — регионах, где исторически жили татары и башкиры. Сословно предки носителей фамилии, скорее всего, относились к государственным или ясачным крестьянам, реже — к купечеству или духовенству, так как имя Фатхулла давали не только простым людям, но и муллам.

В словаре тюркских фамилий Б. Унбегауна подобные модели описаны как типичные для татарской ономастики, прошедшей русификацию в XIX веке. Важно: женская форма Фатчуллина не имеет самостоятельной этимологии — она всегда указывает на принадлежность к роду Фатчуллиных. Поэтому, говоря о значении, всегда нужно отталкиваться от мужского варианта и его имени-основы.