Фамилия Варлашов — редкий случай, когда русская фамилия образована не напрямую от имени, а от его просторечной, усеченной формы. В основе лежит каноническое имя Варлаам (древнееврейского происхождения, «сын народа»). В народной речи это имя сократили до Варлаш — так же, как Иван превращался в Иваша, а Степан в Степаша. Суффикс -ш- в данном случае не уменьшительно-ласкательный, а скорее разговорно-бытовой, характерный для северных и центральных русских говоров.

Модель образования простая: к основе Варлаш- добавили типичный русский суффикс принадлежности -ов. Варлашов буквально означает «сын Варлаша» или «потомок человека по прозвищу Варлаш». Такие фамилии на -ов в XV–XVII веках закреплялись за крестьянами и посадскими людьми, реже — за служилыми по прибору (стрельцами, пушкарями). Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано — она бытовала в среде черносошных крестьян и мещан.

Географически фамилия тяготеет к северо-востоку: Вологодская, Архангельская области, а также Вятка (Кировская область). В этих местах имя Варлаам было популярно благодаря почитанию преподобного Варлаама Хутынского (новгородский святой) и Варлаама Керетского (карельский святой). Встречается фамилия и в Поволжье — туда её могли занести переселенцы с Севера в XVIII–XIX веках.

Интересная деталь: в переписных книгах XVII века встречается написание Варлашов через «о» после шипящей — Варлашовъ, хотя в современном языке ударение падает на второй слог (Варла́шов). Это говорит о том, что в говорах произношение могло колебаться: где-то говорили Варлашо́в, где-то Варла́шев. Форма на -ов победила, но в некоторых семьях до сих пор помнят старый вариант с ударением на окончание.

Однокоренные фамилии — Варламов, Варлаков, Варлахин. Все они восходят к тому же имени Варлаам, но через разные суффиксы. Варлашов стоит особняком: если Варламов — прямая отчество от полной формы, то Варлашов — отчество от уличного прозвища, которое, скорее всего, закрепилось за конкретным родом ещё в XVI веке.