Фамилия Гатило — редкий случай, когда прозвище перешло в наследственное имя почти без изменений, сохранив свою исходную звуковую форму. В отличие от большинства русских фамилий на -ов или -ин, она застыла в виде чистого прозвища, что сразу указывает на её украинское, белорусское или южнорусское происхождение. Суффикс -ило типичен для прозвищ, образованных от глаголов: он обозначает деятеля, склонного к названному действию (ср. Душило, Крутило, Ломило). Основа фамилии — глагол «гати́ть», то есть мостить дорогу через болото или реку, прокладывать гать.

Основная версия прозвища Гатило — человек, который прокладывал гати. Это мог быть как конкретный мастер-дорожник, так и тот, кто жил возле гати или постоянно её ремонтировал. В условиях лесистой и болотистой местности (Полесье, северная Украина, Смоленщина) гать была жизненно важным сооружением, и человек, отвечавший за неё, получал заметное в общине прозвище. Менее вероятна, но возможна связь с диалектным словом «гать» в значении «шум, гам, гвалт» — тогда Гатило означало крикуна, шумного человека. Однако первая версия выглядит убедительнее, поскольку прозвища по роду занятий в крестьянской среде были более устойчивыми и распространёнными.

Фамилия встречается в основном на Украине (особенно в Черниговской и Полтавской областях) и в прилегающих районах России. Встречаются также варианты с ударением на последний слог — Гатило́, что характерно для некоторых говоров. Поскольку фамилия не получила дворянской приставки или книжного оформления, её носители в подавляющем большинстве относились к крестьянскому или казачьему сословию. Никакой связи с итальянским словом «gatto» (кот) или мифическими корнями эта фамилия не имеет — это чисто славянское прозвище, возникшее на бытовой почве.