Фамилия Жилинская — вариант женского рода от фамилии Жилинский, которая образована от прозвища Жила. В старину так называли человека расчётливого, склонного к накопительству, но не обязательно скупого — скорее, хозяйственного и предусмотрительного. Однако корень «жил-» даёт и другое значение: жилистый, то есть сухопарый, крепкий, выносливый, а в переносном смысле — старательный и трудолюбивый. Оба толкования могли лечь в основу прозвища, причём в разных семьях — разные.

Фамилия Жилинский (и её женская форма Жилинская) относится к типичной польско-украинско-белорусской модели на -ский/-цкий. В Российской империи такие фамилии носили в основном дворяне и духовенство, но позднее они распространились и среди крестьянства, особенно после отмены крепостного права. Поэтому предки современных Жилинских могли быть как шляхтой, так и сельскими жителями, получившими фамилию при переписи.

Историк С. Б. Веселовский в своих работах упоминает ранние следы этого корня: князь Иван Иванович Жила Лыков (первая половина XVI века) и Булгак Захарьевич Жилин (1578 год). Видно, что прозвище Жила сначала существовало как дополнительное имя рядом с крестильным или родовым, а позже полностью вытеснило его и закрепилось в документах. От формы Жилин (с суффиксом -ин, указывающим на принадлежность: «сын Жилы») и образовалась фамилия Жилинский — через прибавление типичного для восточноевропейской ономастики суффикса -ский, означающего «происходящий из рода Жилиных» или «владеющий землёй Жилино».

Географически фамилия Жилинская чаще всего встречается на западе современной России, в Беларуси и на востоке Польши — в зоне, где исторически смешивались славянские диалекты и фамильные модели. Ударение в ней, как правило, падает на второй слог: Жи́линская.