Фамилия Жмылькова — женская форма фамилии Жмыльков, а та, в свою очередь, образована от прозвища Жмылько. Основа здесь — глагол «жмылить» или «жмулить», который в русских говорах (особенно южных и западных) означал «жать, давить, сжимать», а в переносном смысле — «скупиться, жадничать». Встречается и диалектное «жмыль» — прижимистый, скупой человек. Таким образом, прозвище Жмылько мог получить либо крестьянин, занимавшийся отжимом чего-либо (например, льна, творога, сока), либо человек с характером скряги.

Суффикс -к- в прозвище указывает на уменьшительно-ласкательную или пренебрежительную форму, что типично для деревенских прозваний: Жмылько — буквально «маленький жмыль» или просто «скупердяй». Далее к основе добавился патронимический суффикс -ов, типичный для русских фамилий, отвечающий на вопрос «чей?» — сын Жмылька. Поэтому Жмыльков — это «сын того, кого звали Жмылько».

Фамилия редкая и имеет ярко выраженную региональную привязку. Основной ареал бытования — Курская, Белгородская и Воронежская области, то есть южнорусские земли, где диалектная глагольная форма «жмылить» была в ходу. В центральных и северных губерниях такая фамилия почти не встречается, что подтверждает её локальное происхождение от местного говора.

Стоит отметить, что в русской ономастике фамилии на -ыльков встречаются нечасто, и Жмыльков стоит в одном ряду с такими же редкими образованиями, как, например, Корыльков или Тырыльков. Их объединяет происхождение от диалектных глаголов с экспрессивной окраской — такие прозвища давали за заметную черту поведения или занятия.

Версия о связи с украинским «жмиль» (жмых) или с польским «żmylić» (сбить с толку) маловероятна: географическое распространение и фонетика указывают именно на русский диалектный глагол со значением «жать, сжимать». Так что предки носителей фамилии Жмылькова — скорее всего, крестьяне из южнорусских чернозёмных губерний, которых прозвали за скупость или за работу с отжимом растительного сырья.