Фамилия Жилкишинов — редкий пример фамилии, образованной от составного тюркского имени. Её основа, скорее всего, состоит из двух частей: «жилки» (или «жылкы») и «шиш». Первая часть восходит к казахскому или киргизскому слову «жылкы» — лошадь, табун. Вторая часть, «шиш», может означать «опухоль», «шишка», но в составе личных имён у тюркских народов чаще выступает как компонент со значением «толстый», «крепкий» или как часть имени-оберега (чтобы злые силы не позарились на ребёнка). Таким образом, исходное прозвище или имя Жилкишиш могло означать «крепкий, как конь» или «табунщик с шишкой» — в любом случае, оно указывало на физическую силу или связь с коневодством.

Фамилия образована по русской патронимической модели: к основе добавили суффикс -ов, который в северных и центральных регионах России закрепился как стандартный способ создания фамилий от любых основ. Окончание -ин здесь не подошло бы, так как основа оканчивается на шипящий; -ов в таких случаях — обычный выбор. Получается, что Жилкишинов — это «сын Жилкишиша».

С географической точки зрения фамилия почти наверняка казахстанская. В Казахстане распространены фамилии с корнем «жылкы» (Жылкыбаев, Жылкышиев), а форма с «шиш» встречается реже. В России носители Жилкишиновых — это, как правило, потомки казахов, переселившихся в Оренбургскую, Астраханскую или Челябинскую области в XIX–XX веках. Встречаемость фамилии крайне низкая: по открытым данным, в России её носит не более нескольких десятков человек.

Словообразовательный анализ показывает, что фамилия молодая по меркам русской ономастики: она сложилась не раньше середины XIX века, когда у казахов начали массово фиксировать фамилии по русскому образцу. До этого предки носителя фамилии пользовались личным именем Жилкишиш и отчеством по отцу. Сословно это могли быть скотоводы-кочевники, реже — оседлые крестьяне, получившие фамилию при записи в метрические книги.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, Жилкишинов стоит в одном ряду с Жылкыбаевым и Жылкышиным, но отличается более редким вторым компонентом. В русском языке фамилия часто искажается при записи: встречаются варианты Жилкишев, Жилкишин — они могут быть как ошибками писарей, так и самостоятельными фамилиями от той же основы.