Фамилия Галыбина — женская форма, мужская — Галыбин. В её основе лежит личное имя или прозвище Галыба. Такая словообразовательная модель (основа на -а + суффикс -ин) типична для русских фамилий, образованных от имён и прозвищ, оканчивающихся на -а: Галыба → Галыбин, как Кузьма → Кузьмин, Илья → Ильин.

Корень «Гал-» в русских прозвищах многозначен. Самая прямая версия — от слова «галыба» в диалектах, где оно могло означать «большой камень», «глыба» или «неповоротливый, грузный человек». В некоторых говорах «галыбой» называли крупную рыбу, например, щуку. Тогда прозвище Галыба дали либо крупному, медлительному человеку, либо рыбаку. Менее вероятна, но возможна связь с тюркским «галыб» — «побеждающий», хотя для русских фамилий такой корень редок и обычно требует дополнительных подтверждений из мест бытования.

Географически фамилия Галыбин встречается в центральных и южных регионах России, особенно в Воронежской, Ростовской и Волгоградской областях. Это указывает на её происхождение в среде черноземного крестьянства или казачества. В документах XVII–XVIII веков могли фиксировать однодворцев или служилых людей с таким прозвищем, но массовое закрепление фамилии произошло уже после отмены крепостного права.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Галыга, Галыгин, Галкин) показывает, что «Галыба» — более редкая основа. Если Галкин почти всегда от птицы, то Галыбин остаётся в зоне прозвищного, иногда диалектного слова, точное значение которого сегодня можно восстановить только по местным говорам.