Фамилия Вильдин — редкий случай, когда суффикс -ин указывает не на отчество от имени на -а/-я, а на принадлежность к чему-то иному. В русской модели образования фамилий -ин обычно присоединяется к основам, оканчивающимся на гласный (Иван → Иванов, но Илья → Ильин). Однако основа Вильд- явно иноязычная, и здесь суффикс работает как «указатель принадлежности»: Вильдин — «сын Вильды» или «человек из рода Вильды».

Самое вероятное происхождение основы — немецкое или скандинавское. В немецком «wild» означает «дикий», а в шведском и датском «vild» — то же самое. Прозвище Вильда могли дать человеку с буйным нравом, нелюдимому или, наоборот, охотнику, живущему в лесу. В славянской среде такое прозвище прижилось бы у переселенцев из немецких колоний или у обрусевших прибалтийских немцев (остзейцев). Фамилия фиксируется в Поволжье, где в XVIII–XIX веках существовали немецкие колонии, и на Урале — там фамилию могли получить потомки шведских военнопленных, оставшихся в России после Северной войны.

Менее убедительная версия — от тюркского имени Вильдан (арабского происхождения, «мальчик, слуга рая»). Но в этом случае фамилия скорее выглядела бы как Вильданов, а не Вильдин. Учитывая редкость фамилии и её географию (южный Урал, Западная Сибирь), вариант с немецким корнем выглядит предпочтительнее. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) Вильдин не упоминается, что подтверждает её локальный и поздний характер — скорее всего, фамилия оформилась уже в XIX веке, когда немецкие колонисты или их потомки переходили на русскую модель именования.