Фамилия Гомелина — редкий пример, где географическое название стало основой для прозвища, а затем и для фамилии. Корень здесь — «Гомель», название известного белорусского города. Модель образования проста и характерна для русской ономастики: к основе на мягкий согласный добавляется суффикс -ин, образующий притяжательное прилагательное. Таким образом, Гомелин буквально означает «сын Гомеля» или «человек из Гомеля». Фамилия в мужском варианте — Гомелин, женская форма — Гомелина.

Такие «географические» фамилии обычно давали не коренным жителям города, а тем, кто оттуда переселился в другую местность. Предок носителя фамилии, скорее всего, был выходцем из Гомеля, который осел, например, в центральной России или на Урале. В самой Беларуси фамилия Гомелин встречается, но реже, чем за её пределами — это типичная ситуация для миграционных прозвищ.

Стоит отметить, что в некоторых говорах слово «гомель» или «гомеля» могло иметь и нарицательное значение — так иногда называли нерасторопного, медлительного человека. Однако эта версия менее убедительна: во-первых, слово это диалектное и узколокальное, во-вторых, фамилии от названий городов — распространённый и прозрачный пласт русских фамилий (Москвин, Тверитин, Рязанов). Поэтому версия с городом Гомель — основная и наиболее вероятная.

Интересно, что фамилия Гомелина не имеет отношения к еврейской традиции образования фамилий от названий городов (типа Берлин, Варшава, Гомельский). Это чисто восточнославянская патронимическая модель, где окончание -ин указывает на принадлежность, а не на место жительства. В документах XVIII-XIX веков такую фамилию могли записать крестьянину или мещанину, переселившемуся из белорусских земель в русские губернии.