Фамилия Тирлич — редкий пример, когда за основу взято не имя, не профессия и не географическое название, а растение. В русских говорах тирличем (или терличем) называли несколько травянистых растений, чаще всего горечавку жёлтую — целебную траву с горьким корнем. Название восходит либо к греческому «терос» (лето), либо к тюркскому «тирлик» (жизнь, живучесть) — в любом случае в народе растение связывали с лекарскими свойствами.

Суффикс -ич указывает на восточнославянскую модель образования отчества или прозвища. В польском и белорусском языках -ич — типичный патронимический суффикс («сын такого-то»), но в русской среде он встречается реже, чем -ов или -ин. Фамилия Тирлич могла возникнуть в западнорусских землях — на Смоленщине, в Беларуси или на Украине, где суффикс -ич распространён шире. Это же подтверждает и сам корень: растение тирлич хорошо знали в народной медицине именно в этих регионах.

Первым носителем прозвища Тирлич мог быть знахарь или травник, который собирал и применял это растение. Возможно, прозвище закрепилось за человеком, занимавшимся продажей лекарственных трав. Менее вероятна, но не исключена версия, что прозвище дали по внешнему сходству с растением — например, за худобу или горький нрав.

Фамилия не получила широкого распространения. В современных базах данных она встречается единично, что говорит о её локальном происхождении. Сравните с однокоренными фамилиями: Терлецкий — польская версия с суффиксом -цкий, Тирликов — русская с суффиксом -ов. Тирлич стоит особняком как более архаичная форма, сохранившая первоначальное прозвище почти без изменений.