Фамилия Талимончик — редкий пример «географического» суффикса -чик, который в данном случае указывает не на профессию (как в «переплётчик»), а на происхождение с определённой территории. В белорусской и украинской ономастике суффикс -чик часто заменял русский -ец или -ов, обозначая выходца из местности, названной в основе. Основа фамилии — Талимон — это народная форма крестильного имени Филимон (от греческого «филео» — любить, и «мон» — единый, то есть «любящий единого»). В разговорной речи восточных славян начальное «ф» часто заменялось на «т» или «хв»: так Филимон превращался в Хвилимон, Пилимон или Талимон. Таким образом, Талимончик буквально означает «маленький Талимон» или, что более вероятно, «сын Талимона», но с оттенком уменьшительности или молодости.

Фамилия почти не встречается за пределами западной части Беларуси и прилегающих районов Польши. Там, в Гродненской и Брестской областях, суффикс -чик особенно распространён: он образовывал фамилии от имён отцов (Иванчик, Павлючик) и от названий деревень (например, Жданович > Жданчик). Талимончик могла возникнуть и как прозвище сына человека по имени Талимон, и как фамилия переселенца из населённого пункта с похожим названием — скажем, деревни Талимоны или Талимоново, хотя такие топонимы не зафиксированы в крупных справочниках.

Словообразовательная модель проста: корень Талимон- + суффикс -чик. Ударение, судя по аналогиям (Иванчик, Павлючик), падает на последний слог: Талимончи́к. В польском языке фамилия могла бы писаться как Talimończyk, что указывает на возможное влияние польской канцелярии в XIX веке.

Носителей фамилии крайне мало. В базах данных встречаются единичные записи из Минской и Витебской областей, а также среди потомков белорусских эмигрантов в США и Аргентине. Социальный статус предков, скорее всего, был крестьянским или мещанским — такие фамилии с суффиксом -чик в основном носили сельские жители, а не дворяне.