Фамилия Халимулина — женская форма фамилии Халимулин, которая в свою очередь образована от мужского имени Халимулла. Это имя распространено у народов, исповедующих ислам, и состоит из двух арабских корней: «Халим» (кроткий, терпеливый, один из эпитетов Аллаха — Аль-Халим) и «Улла» (от Аллах). Таким образом, Халимулла означает «кроткий раб Аллаха» или «терпение Аллаха». Фамилия закрепилась в среде татар, башкир, а также у других тюркских и кавказских народов, где имена с компонентом «улла» традиционны.

Словообразовательная модель здесь простая: к имени Халимулла добавляется русский патронимический суффикс -ин, который указывает на принадлежность к роду. Халимулин — буквально «сын Халимуллы». Окончание -а в женском варианте — стандартный грамматический показатель рода в русском языке, не меняющий смысла фамилии.

В отличие от многих русских фамилий на -ов/-ев, фамилии на -ин в татарской среде встречаются реже, но именно они часто фиксировали прямое отчество от имени отца без промежуточных прозвищ. Это говорит о том, что предок носительницы фамилии был, скорее всего, человеком религиозным или получил имя в честь одного из качеств Всевышнего. В метрических книгах и переписях XIX века такие фамилии встречаются в Оренбургской, Уфимской и Казанской губерниях — в районах компактного проживания татар и башкир.

Иногда фамилию путают с Халимовой (от имени Халим) или Халилуллиной (от Халилулла), но разница в корне существенна: Халимулина восходит именно к двусоставному теофорному имени, а не к простому арабскому прилагательному. В быту носители могли сокращать фамилию до Халимова, но документально закрепилась именно полная форма.

Сегодня фамилия Халимулина нередка в Татарстане, Башкортостане, а также в диаспорах Средней Азии и Казахстана. Встречаются варианты написания с одной «л» (Халимулина) и с удвоенной (Халлимулина) — второй вариант ближе к арабской транскрипции, но в русских документах чаще фиксируется первый.