Фамилия Хромылёва — женская форма фамилии Хромылёв. Её основа — прозвище Хромыль, которое в русских говорах имело два разных значения. Первое и самое очевидное — человек с хромотой. Но в диалектах северных и центральных областей «хромылём» могли называть не только того, кто прихрамывал, но и неуклюжего, неловкого человека, того, кто всё делает «криво и косо». Слово образовалось от глагола «хромать» с помощью редкого суффикса -ыль, который встречается в единичных прозвищах (сравните: «кувыркаться» — «кувыркуль»). Этот суффикс придаёт прозвищу оттенок насмешливости, почти пренебрежения: Хромыль — не просто хромой, а «хромоватый», тот, чья хромота заметна и даже комична.

Вторая, менее распространённая версия, связывает прозвище с диалектным словом «хромыль» в значении «хворост, сухие ветки». В этом случае прозвище могли дать человеку худому, сухопарому, похожему на хворостину. Но эта версия слабее: в письменных источниках и переписных книгах XVII–XVIII веков фамилии с корнем «хром-» почти всегда указывают на физический недостаток или неловкость, а не на внешнее сходство.

Фамилия Хромылёв (и Хромылёва) — относительно редкая. Она тяготеет к северным и центральным регионам России: встречается в Вологодской, Кировской, Костромской областях, а также в Сибири, куда переселенцы увозили прозвища с собой. Суффикс -ёв (а не -ов) указывает на то, что основа прозвища оканчивалась на мягкий согласный (Хромыль → Хромылёв), что типично для прозвищ с уменьшительно-пренебрежительными суффиксами.

С точки зрения сословной принадлежности, Хромылёвы, скорее всего, крестьянский или посадский род. Фамилии на -ёв редко встречаются у дворянства, которое предпочитало формы на -ов и -ин. В документах XIX века Хромылёвы числятся среди государственных крестьян и мещан. Известных исторических деятелей с этой фамилией нет, что только подтверждает её «народное», бытовое происхождение: прозвище дали в деревне, оно закрепилось за семьёй и дошло до наших дней без изменений.