Фамилия Хайдуллин — тюркская по происхождению, а точнее татарская или башкирская, и образована по самой распространённой в этих языках модели: арабское имя + русский патронимический суффикс -ин. В основе лежит мужское имя Хайдулла, которое состоит из двух арабских корней: «хайй» (живой, вечный) и «Аллах» (Бог). Вместе имя означает «живой благодаря Аллаху» или «вечный слуга Бога». У татар и башкир такие имена с компонентом «улла» (от Аллах) — например, Гайнулла, Абдулла, Давлетулла — обозначали религиозную посвящённость: человека нарекали в надежде на божественное покровительство.

В русскую антропонимию фамилия попала через систему приписывания: в XVI–XIX веках при переписях и крещении (или просто при оформлении документов) к имени отца добавляли суффикс -ин (реже -ов), чтобы получить фамилию для всего рода. Хайдуллин — буквально «сын Хайдуллы». Суффикс -ин здесь стандартный для основ на -а, -я, как у Иванов — Иванович — Иванов, но в тюркских фамилиях он закрепился именно в форме -ин.

Географически фамилия Хайдуллин плотно привязана к Волго-Уральскому региону: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская и Челябинская области. Встречается она и среди казахских родов, но там чаще пишется как Хайдуллин (с тем же суффиксом) или Хайдуллаев (с азербайджанско-среднеазиатским суффиксом -ев). В русском написании буква «Х» в начале — указание на глухой твёрдый звук, который в тюркских языках передаётся через «х» или «қ».

Редкая деталь, которую упускают в типовых справках: в дореволюционных метрических книгах фамилию могли записывать как Хайдулин — с одной «л», потому что в татарском произношении долгота звука [л] не фиксировалась графически. Двойная «л» появилась при русификации, когда стали сознательно удваивать согласные, чтобы подчеркнуть принадлежность к «полной» фамилии. Поэтому, если в семейном архиве есть документы с написанием «Хайдулин» — это не ошибка, а более ранняя форма.

Социальный состав носителей фамилии типичен для татарских крестьян и ремесленников: Хайдуллины в основном были государственными или ясачными крестьянами, реже — торговцами. Дворянских родов с такой фамилией в Российской империи не зафиксировано. В советское время фамилия распространилась по всей стране за счёт миграции и урбанизации, но её ядро по-прежнему в Поволжье и Приуралье.