Фамилия Холмурзина — женская форма фамилии Холмурзин, и её разбор стоит начать с мужского варианта, потому что именно в нём скрыта история. Основа фамилии — составное личное имя или прозвище, которое сложилось из двух тюркских корней: «хол» и «мурза». Первая часть, «хол», в тюркских языках означает «раб» или «слуга», но не в унизительном смысле, а в значении «слуга Божий», «покорный» — такое имя давали как оберег или знак смирения. Вторая часть, «мурза», происходит от персидского «мирза» (эмир-заде) и в татарской и башкирской среде означала «княжич», «сын бека» или просто «господин». Вместе «Холмурза» можно перевести как «слуга господина» или «раб князя» — возможно, так называли человека, который служил знатному роду, или же это было составное имя с компонентом «мурза», подчёркивающим принадлежность к привилегированному сословию.

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ин, который указывает на принадлежность: Холмурзин — «чей?» — «сын Холмурзы» или «человек из рода Холмурзы». Такая схема типична для фамилий, возникших в среде татарской и башкирской знати, которая после присоединения Поволжья к Московскому государству начала оформлять фамилии на русский манер. Суффикс -ин в данном случае не случаен: он присоединяется к основам на -а, и «Холмурза» даёт естественное «Холмурзин». Встречаются и варианты с окончанием -ов (Холмурзов), но форма на -ин распространённее.

География фамилии Холмурзиных привязана к Урало-Поволжью: чаще всего она встречается в Оренбургской области, Башкортостане и Татарстане. Это неудивительно: именно здесь в XVI–XIX веках жили служилые татары и башкиры, которые получали земельные наделы и записывались в казачье сословие. Фамилия могла закрепиться за целым родом, который вёл происхождение от реального Холмурзы — человека, чьё имя позже стало родовым прозвищем.

В отличие от многих фамилий с прозрачной тюркской основой, у Холмурзина есть одна особенность: компонент «хол» в именах встречается реже, чем, скажем, «кул» (тоже «раб»), но в башкирской антропонимии он фиксируется. Спорных версий немного: некоторые любители народной этимологии пытаются связать «хол» с русским «холм», но это лингвистически слабо — ударение в фамилии падает на второй слог (Холму́рзина), что выдаёт тюркскую природу основы. Правдоподобнее держаться версии о составном имени с социальным значением: предок носителя мог быть либо слугой при мурзе, либо самим мурзой, носившим имя-оберег.

В открытых источниках нет сведений о знаменитых носителях фамилии, но это не редкость для фамилий регионального бытования. Холмурзины — скорее всего, потомки служилых людей или крестьян из южноуральских деревень, где смешались татарские, башкирские и русские роды. Фамилия сохранила в себе отголосок той социальной лестницы, где «мурза» означало статус, а «хол» — смирение перед высшей волей.