Фамилия Петлишнев образована от прозвища Петлишня, восходящего к слову «петля» - «нитка, веревка, сложенная мочкой». Такое прозвище могли дать военному, на мундире которого было множество петлиц: декоративных или служащих знаками отличия. Менее вероятна связь фамилии Петлишнев со словом «петельник» (сорванец) или «петельщик» (тот, кто делал петли, навески). В данном случае, фамилия могла указывать на особенности характера предка либо на его род занятий. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Петлишня, со временем получил фамилию Петлишнев.