Фамилия Калимуллина — женская форма фамилии Калимуллин, распространенной среди татар, башкир и других тюрко-мусульманских народов России. В основе фамилии лежит сложное имя Калимулла, которое состоит из двух компонентов. Первая часть — «кали» (от арабского «калим» — «говорящий», «оратор»), вторая — «улла» (от арабского «Аллах»). Таким образом, имя Калимулла означает «говорящий с Аллахом» или «божий оратор». Встречающаяся в некоторых источниках версия о связи фамилии с нарицательным «кала» («город») и именем Мулла — ошибочна: она путает корни и не учитывает арабскую основу имени Калимулла, которое в мусульманской традиции имеет четкую религиозную семантику.

Фамилия образована по типичной для татарской ономастики модели: к основе имени Калимулла добавили русский патронимический суффикс -ин (в женском роде — -ина). Такая модель закрепилась в XVIII–XIX веках, когда тюркские народы Поволжья и Приуралья получали фамилии по отцовскому имени, оформленные по русскому образцу. Фамилия Калимуллин (и Калимуллина) с высокой вероятностью указывает на то, что предок носителя был человеком грамотным, возможно, муллой или учеником медресе, раз имя прямо отсылает к религиозному знанию и богословию. Географически фамилия чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях — регионах традиционного расселения татар и башкир.