Фамилия Халжанов — редкий случай, когда географическое происхождение можно определить почти наверняка. Её основа, «Халжан», — это казахское или узбекское мужское имя, образованное от арабского «Халид» (вечный, бессмертный) через местные диалектные формы. Звук «д» перешёл в «ж» в тюркской среде, а конечное «ан» — типичный для этих языков именной суффикс (сравните: Бекжан, Куанжан). Таким образом, имя Халжан буквально означает «вечная душа» или «бессмертный дух», что было распространённым пожеланием долголетия и силы.

Русский суффикс -ов указывает на то, что фамилию оформили уже в документах Российской империи, скорее всего, во время переписей XIX века. Носители фамилии — потомки казахов или узбеков, получивших фамилию по отцу. Встречается она преимущественно в Оренбургской, Астраханской областях России и в Казахстане, что подтверждает её привязку к степным регионам.

Есть и более прозаичная версия: от тюркского слова «халжа» — «плохо пахнущий», «затхлый». В этом случае прозвище Халжан могли дать человеку с неопрятным хозяйством или жившему в сыром жилье. Но эта гипотеза слабее: во-первых, имя Халжан реально зафиксировано в мусульманских именословах, а во-вторых, прозвища с негативным значением редко становились основой для фамилий, если только не закреплялись в шутку.

Словообразовательная модель проста: имя Халжан + патронимический суффикс -ов. Фамилия не имеет вариантов вроде Халжановский или Халжанин, что говорит о её позднем и сугубо канцелярском происхождении. Сословно предки, скорее всего, были скотоводами или земледельцами-общинниками: в дворянские роды такие фамилии не попадали.