Фамилия Хвалынский — одна из тех, что образована от географического названия, причём название это имеет прямое отношение к древнерусской истории. Основа здесь — топоним Хвалынь или Хвалынск. Под Хвалынью на Руси издавна понимали Каспийское море: в летописях и «Слове о полку Игореве» оно называется Хвалынским морем, а его жителей — хвалисами. Позже это имя закрепилось за городом Хвалынском в Саратовской области, основанным в XVI веке. Так что предки носителя фамилии, скорее всего, были выходцами либо из самого Хвалынска, либо из тех краёв, что на Каспии, — и получили прозвание по месту жительства.

Суффикс -ский указывает на дворянскую или польскую модель образования фамилий, но в русской среде он не был строго сословным. В XVIII–XIX веках фамилии на -ский активно давали семинаристам: их «переиначивали» из названий городов и сёл, чтобы звучало благородно. Священник, учившийся в семинарии и родом из Хвалынска, мог получить фамилию Хвалынский. Однако не менее вероятно, что её носили и крестьяне, переселившиеся в другие губернии и записанные по прежнему месту жительства.

Фамилия не слишком распространена, но встречается в Поволжье, особенно в Саратовской и Самарской областях. Встречаются и более редкие варианты написания — Хвалынской, что характерно для южнорусских говоров, где окончание -ой со временем могло перейти в -ый. Однокоренные фамилии — Хвалынцев, Хвалинский — образованы от той же основы, но с разными суффиксами: -ев и -ин типичны для крестьянской среды, а -ский чаще выдаёт более позднее искусственное происхождение.

Споров о происхождении почти нет: версия с Хвалынском и Хвалынским морем — единственная убедительная. Соблазнительно связать фамилию со словом «хвалить», но это ложный ход: в русской ономастике нет устойчивой модели образования фамилий от глагола «хвалить» с суффиксом -ынский. Так что корень здесь именно топонимический, древний и связанный с торговыми путями на Каспий.