Фамилия Вавилина образована от старинного русского мужского имени Вавила. В основе лежит арамейское слово, которое переводят как «ворота Бога» или «житель Вавилона». Имя это не было редким на Руси, во многом благодаря почитанию святого великомученика Вавилы — епископа Антиохского, известного своей ревностной христианской верой. В народной памяти имя закрепилось даже в шутливой пословице: «Не помер Вавила — снопом задавило!».

Словообразовательная модель здесь прозрачна: к основе имени Вавил- добавился суффикс -ин, характерный для русских фамилий, образованных от личных имён и прозвищ. Суффикс -ин указывал на принадлежность: «чей сын?» — «Вавилин», то есть потомок Вавилы. Это одна из самых распространённых моделей в северных и центральных областях России.

Интересно, что фамилия Вавилина — женская форма, а мужской вариант — Вавилин. Оба варианта встречаются, но женская форма нередко сохраняется в документах как неизменяемая, если речь идёт о женщине. Встречается фамилия в разных регионах, но чаще всего её корни ведут в Поволжье и на Русский Север, где имя Вавила было особенно популярно в XVI–XVII веках.

Спорных версий происхождения у фамилии практически нет: она однозначно восходит к каноническому имени, а не к прозвищу или названию ремесла. Это редкий случай, когда этимология не вызывает разногласий среди ономастов.