Фамилия Гадильшин — наглядный пример того, как тюркское имя, пройдя через русскую модель фамилии, закрепилось в Поволжье. Её основа — арабское мужское имя Гадильша, которое в тюркской среде (особенно у татар и башкир) звучало как Гадильша, где «-ша» — сокращение от «шах» (господин, владыка). Первая часть имени «Гадиль» восходит к арабскому «адиль» — справедливый. Таким образом, имя Гадильша буквально означает «справедливый владыка» или «царь справедливости». Это составное теофорное имя, популярное в мусульманских семьях: родители давали его в надежде, что сын вырастет честным и уважаемым человеком.

Фамилию образовали по русской притяжательной модели: к основе Гадильш- добавили суффикс -ин, который указывает на принадлежность («чей?» — Гадильшин, то есть сын или потомок Гадильши). Такой тип фамилий типичен для народов, вошедших в состав Российской империи и получивших фамилии по отцу через русскую канцелярию. Встречается и вариант Гадельшин — с «е» вместо «и» в первом слоге, что связано с особенностями произношения в некоторых татарских говорах (редукция гласных).

Географически фамилия Гадильшин плотно привязана к Татарстану, Башкортостану и соседним регионам Урала и Приуралья. Значительная часть носителей — татары и башкиры. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках фамилия встречается в Казанской, Уфимской и Оренбургской губерниях. Это говорит о том, что предки Гадильшиных были, скорее всего, государственными или ясачными крестьянами, реже — торговцами или служилыми людьми из татарских мурз. Дворянского статуса у этой фамилии, в отличие от некоторых княжеских татарских родов, не зафиксировано.

Любопытная деталь: в русском написании фамилии иногда путают с похожей по звучанию фамилией Гадыльшин, где корень мог бы быть связан с тюркским «гады» (беда) или «гадый» (враг). Но для Гадильшина такая версия маловероятна: арабский корень «адль» (справедливость) гораздо лучше объясняет семантику и подтверждается массовостью имени Гадильша в мусульманских святцах.