Фамилия Хлынина почти наверняка произошла от прозвища дальнего предка — Хлыня. В основе лежит глагол «хлынить», который в русских говорах имел несколько значений: «вяло, лениво идти или ехать», «мошенничать, плутовать», а в симбирских говорах — «бродяжничать». Прозвище Хлыня могли дать человеку нерасторопному, медлительному, либо, наоборот, тому, кто промышлял нечестным ремеслом или вёл бродячий образ жизни.

Суффикс «-ин» в фамилии указывает на принадлежность: Хлынина — это дочь, жена или вдова Хлыни, то есть «из семьи Хлыни». Такая модель образования типична для русских фамилий, где основой служит прозвище или имя отца.

Существует и другая версия, но она менее правдоподобна. Согласно ей, прозвище Хлыня получил житель села Хлыново. Такие сёла в XIX веке действительно существовали в Московской и Тульской губерниях. Однако эта гипотеза слабее: она требует, чтобы человек был назван по месту жительства, а не по личным качествам, что для прозвищ встречается реже.

Письменные источники подтверждают древность фамилии. В труде историка и археографа Степана Веселовского записан Хлынин Иван, крестьянин, 1606 год, Белев. Это одно из ранних упоминаний, которое показывает, что прозвище Хлыня бытовало в центральной России ещё в начале XVII века. Потомки человека с таким прозвищем и получили фамилию Хлынина.