Фамилия Лиличкина образована от женского имени или прозвища Лиличка. В русской ономастике модель с суффиксом -к- (Лиличка → Лиличкин → Лиличкина) характерна для фамилий, возникших в среде, где женщина играла заметную роль в хозяйстве или семье. Такие именования часто давали по матери, если отец был неизвестен или отсутствовал, либо если мать была вдовой и вела дом самостоятельно.

Основа «Лиличка» может восходить к уменьшительной форме имени Лилия (церковное Лилия, от лат. lilium — «лилия», символ чистоты) или к диалектному прозвищу. В некоторых говорах «лиличка» — ласковое обращение к маленькой девочке, что указывает на нежный, домашний характер прозвища. Встречаются и варианты, где Лиличка — производное от имени Лидия (через форму Лида → Лиличка) или от редкого имени Лилиана.

Фамилии на -ин/-ына в русской традиции типичны для территорий, где активно бытовала «матронимическая» модель — особенно в северных и центральных губерниях России. Словарь Б. Унбегауна отмечает, что такие фамилии могли возникать и от прозвищ, данных по внешности или поведению: «Лиличка» могло означать хрупкую, изящную девушку или женщину с цветочным именем.

Спорные версии: иногда Лиличкина связывают с тюркским корнем «лил» (грязь, ил) — но это маловероятно, так как суффикс -к- и окончание -ина типично славянские, а не тюркские. Фамилия редкая и не имеет массового распространения, что говорит о её локальном происхождении — возможно, от конкретной семьи в одном из сёл.

Таким образом, предки носителей фамилии Лиличкина — скорее всего, крестьяне или мещане, где женщина по имени Лиличка (Лилия, Лидия или просто по прозвищу) была настолько значимой, что её имя закрепилось за всем родом. Фамилия сохраняет память о неформальном, тёплом обращении, которое стало фамильным именем.