Фамилия Гавлишина — женская форма мужской фамилии Гавлишин. Её основа происходит от личного имени Гавлиш, которое в русском языке является просторечной или диалектной формой крестильного имени Гавриил. Имя Гавриил (древнееврейского происхождения, означает «моя сила — Бог») в народной речи часто сокращали и переделывали: на Руси бытовали варианты Гаврила, Гаврил, а также уменьшительные Гаврик, Гавря, Гавша. Форма Гавлиш — одна из редких производных, характерная для юго-западных русских говоров или украинского влияния. Суффикс -иш- в данном случае не несёт пренебрежительного оттенка, а выполняет роль уменьшительно-ласкательного или просто разговорного форманта, как в именах Валиш, Павлиш.

Фамилия образована по типичной восточнославянской модели: к основе Гавлиш добавляется патронимический суффикс -ин, означающий «чей?» — то есть «сын Гавлиша». В русской ономастике фамилии на -ин чаще всего происходят от имён, оканчивающихся на -а/-я, но здесь основа на твёрдый согласный, что встречается реже и указывает на диалектную особенность. Женская форма Гавлишина — это «дочь или жена Гавлишина».

Географически фамилия тяготеет к западу России и к украинско-белорусскому пограничью. Встречается в Брянской, Смоленской областях, а также в восточных регионах Украины. Это не массовая фамилия, а локальная, что подтверждает её происхождение от конкретного прозвища или имени в небольшой крестьянской общине. Сословно носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или мещанами — дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

В написании возможна путаница: иногда фамилию ошибочно записывают как Гавлышина или Гавлышева, но исходная форма с корнем Гавлиш- и суффиксом -ин — единственно верная по правилам русской антропонимии. При споре о происхождении стоит отбросить версию о связи с польским gawlić (болтать) или литовским gaulys (жёлтый) — они не объясняют суффикса -иш- и не имеют бытового подтверждения в русской среде. Правдоподобнее всего связь с именем Гавриил через народную форму, которая сохранила звучание, близкое к украинскому «Гавриш» или «Гавлиш».