Фамилия Лиходинов — редкий случай, когда прозвище почти наверняка не связано с характером человека, хотя на первый взгляд кажется именно таким. Корень «лиходей» в древнерусском языке означал не просто злодея, а скорее лихого человека — удалого, смелого, способного на отчаянный поступок. В народной речи «лихой» долго сохраняло двойственное значение: и «злой», и «храбрый». Поэтому прозвище Лихой или Лиходей мог получить не разбойник, а, например, бойкий торговец, отчаянный охотник или мастер, работающий с риском.

Модель образования фамилии проста и прозрачна: к основе Лиходин добавлен патронимический суффикс -ов, означающий «сын Лиходина». В русской ономастике это классическая схема: сначала существовало прозвище или неканоническое имя Лиходин (сравните с фамилиями Лихов, Лихачёв, Лихоманов). Форма на -ин, а не на -ов, встречается реже, но именно она указывает на принадлежность к конкретному роду: «чей? — Лиходинов».

Географически фамилия тяготеет к центральным и южнорусским областям — там, где диалектное слово «лиходей» бытовало активнее. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении: скорее всего, предок-основатель жил в одном селе или волости, и фамилия закрепилась за его потомками без широкого расселения. По сословной принадлежности носители могли быть как крестьянами, так и посадскими людьми — прозвище не несло социальной окраски.

Стоит различать Лиходинова и однокоренную фамилию Лиходеев. Вторая образована от той же основы, но через суффикс -еев, что типично для прозвищ на -ей (Лиходей → Лиходеев). Лиходинов же происходит от более краткой формы Лиходин, которая могла быть уменьшительным вариантом того же прозвища. Если в роду есть семейное предание о «лихом» предке, скорее всего, речь шла о человеке с крутым нравом или необычной судьбой, а не о злодее.