Фамилия Мирхолов — редкий пример фамилии, образованной не от славянского корня, а от сложения двух слов: «мир» и «хол». Первая часть, «мир», может отсылать к арабскому «амир» (эмир, правитель, князь) или к его усечённой форме «мир», которая входила в состав многих тюркских и персидских имён (Мирза, Миргаян). Вторая часть, «хол», скорее всего, происходит от тюркского «кул» (раб, слуга) или его фонетического варианта «хол». В именах у тюркских народов «кул» часто означало «раб божий», «слуга» и использовалось как компонент теофорных имён — например, Аллакул, Худайкул. Таким образом, Мирхолов — это русифицированная форма тюркского имени или прозвища Мирхол (Мир-кул), то есть «слуга эмира» или «раб правителя». Суффикс -ов указывает на принадлежность: «из рода Мирхола» или «сын Мирхола».

Словообразовательная модель здесь необычна: фамилия содержит тюркский компонент «хол», который в русском языке превратился в часть корня и получил типичный русский фамильный суффикс. Это говорит о том, что носитель фамилии или его предки были крещены или ассимилированы в русской среде, но сохранили в фамилии память о своих корнях. Географически такие фамилии чаще всего встречаются в Поволжье, Приуралье и на юге России — в регионах, где веками жили татары, башкиры, чуваши и другие тюркские народы, вступавшие в контакты с русскими.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию с прозвищем Мирхол, которое могло возникнуть в русской среде как искажение слова «мирохол» — человека, который холит, то есть заботится о мире (общине). Однако эта гипотеза натянута: слово «мирохол» не фиксируется в древнерусских памятниках, а тюркское происхождение фамилии выглядит убедительнее.

По сословной принадлежности Мирхоловы, скорее всего, были государственными или крепостными крестьянами, реже — мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не известно. В дореволюционных переписях эта фамилия единична, и её носители жили преимущественно в Казанской и Уфимской губерниях. Сегодня Мирхоловых в России немного — фамилия остаётся редкой, но сохраняет память о тюркском имени, которое когда-то носил её основатель.