Фамилия Жалимова — женская форма, мужская — Жалимов. В её основе лежит тюркское мужское имя Жалим, которое восходит к арабскому «жалим» — «справедливый, правосудный». В исламской традиции это имя — один из эпитетов Всевышнего, но в быту им могли нарекать и ребёнка, желая ему честной и праведной жизни. Таким образом, фамилия относится к большой группе русских фамилий, образованных от личных имён тюркского происхождения, и не связана с русским словом «жалить».

Модель образования проста: к основе Жалим- добавлен русский патронимический суффикс -ов, дающий значение «сын Жалима» (и далее — «потомок»). Фамилия с таким суффиксом фиксируется в Поволжье и на Южном Урале, в регионах, где столетиями жили татары и башкиры. Встречаются и более редкие однокоренные варианты — Жалимовский, Жалимович, но Жалимов — самый частый и устоявшийся.

С точки зрения социального контекста, носители фамилии чаще всего были крестьянами или мелкопоместными служилыми людьми. В дореволюционных метрических книгах Оренбургской и Казанской губерний фамилия Жалимов встречается у татар-мусульман и крещёных татар, что подтверждает её тюркские корни. Никакой связи с русским глаголом «жалить» (жалить, жалить) или существительным «жало» нет — это случайное звуковое совпадение.

Если говорить о географии, то сегодня фамилия Жалимова распространена в Татарстане, Башкортостане, а также в Челябинской и Оренбургской областях. Встречается она и в Казахстане, что естественно для фамилий тюркского происхождения. В русских говорах фамилия не имеет альтернативных версий этимологии: все серьёзные ономасты (например, работы по тюркской антропонимике) связывают её именно с арабским корнем «ж-л-м» в значении справедливости.