Фамилия Холхоноев — один из ярких примеров того, как русская фамилия может быть образована от географического названия, причём не столичного, а вполне локального. Её основа — топоним Холхоной. Скорее всего, это название небольшого поселения, урочища или речки. Такие названия нередки в Сибири и на Дальнем Востоке, где встречаются бурятские и эвенкийские корни. Если разобрать слово «холхоной», то в нём угадывается тюркская или монгольская основа: «холхо» может означать «горло» или «проход» (в значении «узкое место», «горловина»), а суффикс «-ной» (или «-нуй») — типичный для прилагательных в бурятском языке. Таким образом, Холхоной — это, вероятно, «горловое» или «узкое» место: перешеек, теснина, устье реки.

Сама модель образования фамилии — типично русская: к основе «Холхоно(й)» добавили суффикс принадлежности «-ев». Получилось «Холхноев» (в бытовом произношении «Холхоноев»). Такой способ говорит о том, что фамилию давали в относительно позднее время, когда русские переселенцы или чиновники фиксировали прозвище или место жительства человека. Первый носитель фамилии, скорее всего, был выходцем из села или деревни Холхоной, и его записали как «Иван из Холхоноя» — Иван Холхоноев.

Интересно, что фамилия сохранила редкую для русской ономастики полногласную основу. Встречаются варианты с выпадением гласной — Холхнов, Холхнёв, но форма Холхоноев устоялась именно благодаря тому, что исходное название было хорошо известно в среде носителей. Эта фамилия почти не встречается за пределами Восточной Сибири и Забайкалья, что подтверждает её узкую географическую привязку. В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Холхоноев — это «паспорт» на место происхождения, редкий и говорящий о том, что предки жили в глухом, но конкретном уголке тайги или степи.