Фамилия Хвиловский — редкий пример, где географическая привязка почти наверняка перевешивает прозвищную версию. Основа фамилии — топоним Хвилово или Хвилов. Такое название могло принадлежать небольшому селу, хутору или урочищу. Суффикс -ск- указывает на типичную модель образования фамилий по названию местности: владелец поместья или выходец из Хвилова получал прозвание Хвиловский. Поскольку суффикс -ск- в русских фамилиях чаще встречался у дворянства и духовенства, можно предположить, что носители фамилии принадлежали к шляхте или священническому сословию, но это не строгое правило — в XIX веке такую форму могли принять и крестьяне, переселившиеся из одной деревни в другую.

Корень «хвил-» звучит не по-русски. В нём угадывается польское или белорусское влияние. В польском языке «chwila» означает «мгновение», «миг». Прозвище Хвила могли дать человеку нетерпеливому, порывистому или, наоборот, тому, кто всё откладывал на потом. Однако фамилии на -ский от прозвищ образуются редко, поэтому топонимическая версия надёжнее. В белорусской ономастике известна фамилия Хвиловский, и она связана с деревнями Хвілаўцы или Хвілаўка на территории современной Брестской или Гродненской области. В России фамилия встречается единично, в основном на западе страны — в Смоленской, Псковской, Брянской областях, где исторически сильны польско-белорусские языковые контакты.

В написании фамилии возможна вариативность: Хвиловский и Хвилёвский (через «ё»). Второй вариант указывает на более мягкое произношение корня и мог закрепиться в документах из-за особенностей местных говоров. Но в современном употреблении преобладает форма с «о». В дореволюционных метрических книгах фамилия могла записываться через «ф» — «Фвиловский», что отражает характерное для западных говоров произношение звука «хв» как «фв» или просто «ф».

Фамилия не получила широкой известности: нет громких дворянских родов или знаменитых деятелей с такой фамилией. Это делает её ценной для локальной генеалогии — поиск предков Хвиловских почти наверняка приведёт к конкретной деревне или местечку на западе Российской империи, а не к размытому «откуда-то из крестьян».