Фамилия Кабыльчинова — женская форма, а её основа — мужская фамилия Кабыльчинов. В центре внимания здесь не столько корень, сколько редкость суффиксальной модели. Большинство русских фамилий образуется с помощью -ов/-ев или -ин, но -чинов — совсем нечастый формант. Он указывает на происхождение от прозвища или имени, оканчивающегося на -ка: предположительно, Кабыльчик. Суффикс -ин в мужском варианте (Кабыльчин) был бы ожидаем, но -ов (Кабыльчинов) говорит о том, что основа успела обрасти дополнительным элементом -чик-, а затем фамилию «подравняли» под более привычную модель на -ов.

Корень — «кабыла», диалектное или просторечное название кобылы. В русских говорах слово «кабыла» могло означать не только лошадь, но и неуклюжую, крупную женщину, а также служить прозвищем для человека с тяжёлой поступью или упрямым нравом. Прозвище Кабылка (или Кабыльчик) могли дать крестьянину, который работал с лошадьми, или, наоборот, человеку, которого сравнивали с лошадью по внешности или поведению. В ономастических работах Б. Унбегауна подобные «лошадиные» фамилии отмечены как типичные для крестьянской среды, где прозвища по домашним животным были обычным делом.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и казачьим регионам. В реестрах Войска Донского и в переписях Курской, Воронежской губерний встречаются однокоренные Кабылкины и Кабыльские, но Кабыльчиновы — вариант более редкий, локализованный. Стоит отметить, что в некоторых говорах «кабыла» могла обозначать также деревянную опору или часть ткацкого станка, поэтому не исключено, что прозвище относилось к ремесленнику, работавшему с таким инструментом. Однако первая версия — прозвищная, от животного — остаётся основной по частоте аналогий.

Если сравнивать с однокоренными, то фамилия Кабыльчинов отличается от более массовой Кабылкин именно суффиксом -чик-, который в русских прозвищах часто имел уменьшительно-ласкательный или, реже, пренебрежительный оттенок. То есть Кабыльчик — это «маленькая кобыла» или «кобылка», что могло быть ироничным прозвищем для невысокого, но крепкого человека. Со временем прозвище закрепилось как фамильное, а прибавление -ов окончательно вписало её в стандартную русскую антропонимическую систему.