Фамилия Хамжилин — редкая, с неочевидной на первый взгляд этимологией. Её основа — «хамжил» — не встречается в современных русских нарицательных словах, поэтому ключ к разгадке лежит в диалектах или иноязычных заимствованиях.

Вероятнее всего, фамилия тюркского происхождения. В тюркских языках (например, татарском, башкирском, казахском) слово «хамжил» или близкое к нему «хамза» может означать «быстрый», «резвый», «прыткий». Прозвище Хамжила, скорее всего, давали человеку с живым, непоседливым характером или тому, кто славился быстротой в движениях и работе. Русский суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — сын Хамжилы. Таким образом, Хамжилин — это потомок человека по прозвищу Хамжила.

Менее вероятна, но возможна версия, связывающая фамилию с арабским именем Хамза (лев, львенок), которое через тюркское посредничество могло трансформироваться в диалектную форму «Хамжил». В этом случае фамилия образована от личного имени, а не от прозвища.

Географически фамилия Хамжилин тяготеет к регионам с сильным тюркским субстратом — Поволжью, Приуралью, югу Сибири. В дореволюционных метрических книгах носители фамилии встречаются среди крестьян и мещан, что говорит о её простонародном, а не дворянском происхождении. Фамилия не попала в массовые списки, поэтому её носители — это, скорее всего, потомки одного или нескольких родов, сохранивших редкое родовое имя.