Фамилия Гильгулин — редкая и неочевидная с первого взгляда. Её основа не связана с распространёнными славянскими корнями, что сразу сужает круг поиска. Слово «гильгул» в русских говорах не фиксируется, зато в тюркских языках, особенно в башкирском и татарском, есть основа «гил» или «гиль» — «озеро», а также «гөл» — «цветок». Форма «Гильгул» могла быть составным личным именем или прозвищем: например, «озёрный цветок» или «цветущее озеро» — образная метафора, типичная для тюркской антропонимии.

Суффикс -ин указывает на модель образования от прозвища или имени, оканчивающегося на согласный: Гильгул → Гильгулин, то есть «сын или потомок Гильгула». Такая модель характерна для русских фамилий, но в данном случае она наложилась на нерусскую основу — частый случай в Поволжье и Приуралье, где русские суффиксы присоединялись к башкирским, татарским или чувашским именам. Географически фамилия встречается в основном в Оренбургской области, Башкортостане и Челябинской области — это зона активных межэтнических контактов.

Менее вероятна, но допустима связь с арабским «гильгуль» (звук, шум, грохот) — в этом случае прозвище мог получить шумный или громогласный человек. Однако такая версия слабее: арабизмы в фамилиях тюркских народов обычно закрепляются через исламские имена (Гильман, Гильметдин), а не через нарицательные корни.

Социально фамилия не аристократическая. Её носители в XIX веке — скорее всего, крестьяне или казаки из смешанных по этносу поселений. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В советских метрических книгах и списках избирателей Гильгулины встречаются как жители сёл и небольших городов южного Урала.

Однокоренных фамилий мало: можно назвать Гильгулов (с тюркским суффиксом -ов) и Гильгуль, но последняя — скорее исключение. Сама фамилия не частотна, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: если вы Гильгулин, ваши предки почти наверняка жили в узком ареале между Уралом и Волгой.