Фамилия Хамелин звучит скорее по-немецки или по-шведски, чем по-русски, и это первое, что бросается в глаза. В русском языке она не вписывается в привычные модели: нет типичного суффикса -ов, -ин или -ский, нет очевидной связи с православным именем или крестьянским прозвищем. Поэтому, скорее всего, перед нами фамилия нерусского происхождения, которая попала в Россию вместе с носителем-иностранцем.

Самая прямая версия — немецкая или еврейская (ашкеназская) фамилия Hamelin. В Германии она чаще всего топонимическая: от города Хамельн (Hameln) в Нижней Саксонии, известного по легенде о Крысолове. Человек, переехавший из Хамельна в другое место, получал прозвище «хамелинец», которое закрепилось как фамилия. В России такую фамилию могли носить обрусевшие немцы, переселившиеся по приглашению Екатерины II или позже, в XIX веке.

Менее вероятный, но возможный вариант — вариант написания фамилии Хамлин (Hamlin), которая имеет английские корни (от имени Hamo или от названия деревни). Однако в русской записи «Хамелин» с буквой «е» ближе к немецкому произношению. Встречается и редкая французская фамилия Hamelin, которую могли занести в Россию гувернёры или мастера, но для неё типичнее ударение на последний слог — Хамелин.

В русском языке фамилия Хамелин могла получить суффикс -ин при адаптации, если её восприняли как основу на -а/-я, но это исключение. Гораздо чаще её оставляли в исходной форме, не склоняя по падежам в женском варианте. В дореволюционных документах можно встретить двойные написания: Хамелин или Гамелин, через «Г», что связано с передачей немецкого звука [h] на слух.

В целом, если ваши предки носили фамилию Хамелин, с высокой вероятностью они были выходцами из немецких земель или из еврейских общин Восточной Европы, где эта фамилия тоже встречалась. В России она осталась редкой и не получила массового распространения, что делает её носителей скорее потомками конкретных переселенцев, а не большого сословия.