Фамилия Хвалын — редкий случай, когда географическое название стало личным прозвищем, а затем и фамилией, почти не изменив формы. В её основе лежит слово «Хвалынское» — так в древнерусских летописях называли Каспийское море, а также прилегающие к нему земли. Отсюда пошло и название города Хвалынск в Саратовской области, основанного в XVI веке. Человек, получивший прозвище Хвалын, скорее всего, был выходцем с берегов Каспия или из самого Хвалынска — такая модель образования фамилий по месту прежнего жительства без добавочного суффикса (-ский, -ин) встречается, но нечасто.

Фамилия стоит в чистой форме прозвища, без патронимического или посессивного суффикса. Это отличает её от подавляющего большинства русских фамилий на -ов/-ев или -ин. В русской ономастике такой тип называют «фамилии-прозвища в именительном падеже»; они фиксировались в документах, когда человек был известен под одним прозвищем и оно закреплялось за его потомками без изменений. По сути, первый носитель фамилии — это тот самый «Хвалын», то есть «каспиец» или «житель Хвалынска».

Есть и вторая, менее вероятная версия: связь с диалектным глаголом «хвалить». В некоторых говорах «хвалын» могло означать хвастуна или того, кто склонен к похвальбе. Но эта гипотеза слабее: во-первых, слово «хвалын» в значении «хвастун» не зафиксировано в авторитетных словарях русских говоров, а во-вторых, топонимическая версия объясняет фамилию прямо и без натяжек, особенно учитывая, что географические прозвища были массовым явлением в среде крестьян и посадских людей.

Фамилия Хвалын не получила широкого распространения. Она встречается в центральных областях России, а также в Поволжье — что логично, если помнить о хвалынских корнях. Встречаются варианты написания с одной «л» (Хвалын) и с двумя (Хваллын), но первый вариант исторически основной. Среди носителей фамилии нет громких исторических фигур — это фамилия простых людей, скорее всего, однодворцев или государственных крестьян, переселявшихся в разные губернии.