Фамилия Новомлинов прямо указывает на занятие предка: он был мельником, но не простым, а работавшим на новой мельнице. Основа фамилии — прозвище Новомлин, которое складывается из прилагательного «новый» и существительного «млын». Второе слово — это диалектный вариант общеславянского «мельница», и чередование и/ы в корне — не ошибка, а следствие живых процессов в языке, которые в старину не были унифицированы письмом.

Прозвище Новомлин давали человеку по месту работы или по владению. Если в селе стояла старая мельница, а рядом отстраивали новую, мельника, который там работал, так и называли — Новомлин. Это был практичный способ отличить одного хозяина или работника от другого, и он же становился семейным именем. Потомок человека с таким прозвищем со временем получил фамилию Новомлинов — по стандартной модели, где суффикс -ов добавляется к основе, чтобы ответить на вопрос «чей?».

Слово «млын» — украинского или южнорусского происхождения, оно широко бытовало на территории современной Украины, в Белгородской, Воронежской и Курской областях. Поэтому корни рода Новомлиновых, скорее всего, уходят в эти края, где мельничное дело было обычным промыслом. Сама фамилия встречается редко, что типично для прозвищ, привязанных к конкретной местности и конкретному человеку.

Интересно, что фамилия сохранила архаичную форму основы без беглого гласного: современное литературное слово — «мельница», а здесь застыло старое «млин». Это делает Новомлиновых не просто носителями профессионального прозвища, но и хранителями диалектной лексики, которая в живой речи почти исчезла.