Фамилия Насруллин ведет начало от арабского имени Насрулла (Nasrullah), которое переводится как «помощь Аллаха» или «победа, дарованная Богом». Это одна из многих русских фамилий, образованных от мусульманских личных имен по стандартной восточнославянской модели: к основе имени добавили русский патронимический суффикс -ин. Такой способ словообразования характерен для татарских, башкирских и других тюрко-мусульманских фамилий, которые складывались в среде служилых татар и крещеных инородцев в XV–XIX веках.

В отличие от фамилий на -ов (Иванов, Петров), которые чаще фиксировались у русских, суффикс -ин в фамилиях типа Насруллин, Абдуллин, Хайруллин указывает на основу, оканчивающуюся на согласный или мягкий знак. В данном случае исходное имя Насрулла при образовании фамилии потеряло конечное «а», что типично для заимствованных арабо-персидских имен: от «Насрулла» мы получаем «Насруллин» (буквально «сын Насруллы»).

С географической точки зрения фамилия Насруллин наиболее распространена в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской, Челябинской и Ульяновской областях — регионах, где исторически проживали татары и башкиры. Встречается она и среди казанских татар, и среди мишарей. Носители фамилии в прошлом могли быть как муллами и торговцами, так и крестьянами: имя Насрулла не было исключительно духовным или аристократическим, его давали мальчикам в разных сословиях, поэтому социальный статус предка определялся скорее местом жительства, чем самим именем.

Стоит отметить, что в дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках фамилию могли записывать как Насруллин, Насрулов или даже Назруллин — вариации возникали из-за особенностей произношения в разных диалектах татарского языка и из-за ошибок писарей. Современное написание закрепилось в советское время при паспортизации.