Фамилия Галимуллин происходит от арабского составного имени Галимулла. Его первая часть — Галим — означает «высокообразованный, обладающий большими знаниями, учёный» или «всезнающий, всеведающий». Вторая часть — Улла — это фонетический вариант имени Аллах, что в переводе с арабского значит «бог»; Улла также считается одним из эпитетов Аллаха. Полное значение имени Галимулла — «всезнающий Аллах».

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ин, который указывает на принадлежность: Галимуллин буквально означает «сын Галимуллы» или «из рода Галимуллы». Такая словообразовательная схема типична для тюркских и мусульманских фамилий, которые адаптировались к русской грамматике в XIX–XX веках, особенно в среде татар и башкир. Суффикс -ин здесь закрепился вместо более привычного для русского уха -ов, что встречается у фамилий, основанных на именах, оканчивающихся на гласный или мягкий согласный.

Имя Галимулла — теофорное, то есть содержащее имя Бога. В исламской культуре такие имена (например, Абдулла — «раб Аллаха», Убайдулла — «маленький слуга Аллаха») давали в знак благочестия и надежды на покровительство Всевышнего. Галимулла выделяется тем, что соединяет божественный эпитет «всезнающий» с именем Аллаха, что подчёркивает идею божественного всеведения. Встречается оно в основном у татар и башкир, реже — у других народов Поволжья и Урала.

Поскольку фамилия образована от личного имени, а не от прозвища или ремесла, её носители в прошлом могли принадлежать к разным сословиям: от крестьян до духовенства. В среде мусульманского духовенства такие имена были особенно популярны, но не являлись исключительным признаком знатности. Географически фамилия Галимуллин распространена в Татарстане, Башкортостане, а также в регионах, куда переселялись татары — в Оренбургской, Челябинской, Свердловской областях.

С точки зрения ономастики, фамилия Галимуллин близка к таким же теофорным фамилиям, как Абдуллин, Убайдуллин, Гайнуллин. Все они образованы по одной модели: арабское имя с компонентом «Аллах» плюс русский суффикс принадлежности. Различие лишь в смысловом оттенке первого корня. Если Абдулла означает «раб Аллаха», то Галимулла — «всезнающий Аллах», что делает эту фамилию одной из немногих, где в основе лежит не смирение, а атрибут божественного знания.