Фамилия Мильчин — одна из тех, что сразу выдают профессиональное или прозвищное происхождение, но с неожиданным поворотом. На слух она кажется простой: основа «мильч» плюс типичный русский суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — Мильчин, то есть сын или потомок Мильчи). Но загвоздка в том, что в древнерусском языке не было личного имени Мильча или прозвища Мильча в прямом значении «маленький» или «милый». Слово «мильча» как самостоятельное имя не фиксируется.

Самая вероятная версия — фамилия образована от прозвища Мельча или Мильча, которое давали человеку невысокого роста, мелкого телосложения. В русских говорах «мельча» — это мелкий, дробный, маленький. Переход «е» в «и» под влиянием аканья или просто народной этимологии (сближение со словом «милый») — дело обычное. Так Мильча мог стать «милым» на письме, хотя изначально речь шла о размере, а не о характере.

Второй вариант, менее очевидный, но тоже возможный: связь с глаголом «мельчить» (дробить, измельчать). Тогда Мильча — это прозвище мельника, дробильщика зерна или, шире, человека, занятого размолом чего-либо. Однако для мельника на Руси были куда более распространённые фамилии (Мельников, Мельниченко), так что эта версия слабее.

Суффикс -ин указывает на то, что фамилия сформировалась в северных и центральных русских землях, где патронимы на -ин были нормой. На юге и в Белоруссии скорее появился бы Мильченко, на Украине — Мильчук. Мильчины — это типичная фамилия из бывшего Великого княжества Московского или Новгородских земель.

Стоит упомянуть и редкую, но любопытную гипотезу: некоторые исследователи возводят фамилию к тюркскому корню «милч» (милость, милостивый), но для этого нет серьёзных исторических оснований. Русское прозвищное происхождение выглядит убедительнее и проще.

Таким образом, предок современного Мильчина, скорее всего, был либо невысоким человеком, которого в деревне прозвали Мельчей, либо, что реже, имел отношение к дроблению или размолу. Фамилия редкая, не массовая, что только повышает её ценность для носителя: она не затёрта до состояния Иванова или Кузнецова.