Фамилия Жолбин — редкий случай, где разбор начинается не с корня, а с суффикса. Перед нами типичная «матронимическая» модель: основа женского имени или прозвища плюс суффикс -ин, указывающий на принадлежность «сын такой-то». Мужские фамилии на -ин чаще образованы от слов женского рода (Жолбин — от Жолба), в отличие от фамилий на -ов (Петров, Иванов), где основа мужского рода.

Корень «жолб-» не встречается в литературном русском языке, но хорошо известен в диалектах. В северных и сибирских говорах «жолба» — это желоб, канавка, выдолбленное в бревне углубление. Отсюда прозвище Жолба могли дать плотнику, делающему водостоки, или человеку с характерной внешностью — например, со впалыми щеками или глубокими морщинами, напоминающими желоб. Вторая версия, менее распространённая, связывает основу с диалектным глаголом «жолбить» — долбить, выдалбливать. Тогда прозвище относилось к упрямому, «долбящему» своё человеку или к тому, кто занимался долблением (бочар, строитель деревянных труб).

Словообразовательная модель проста: прозвище Жолба → Жолбин («чей?» — «сын Жолбы»). Фамилия могла закрепиться и за внебрачным ребёнком, которого записывали по матери — если Жолбой звали женщину (например, за её «долблёную» фигуру или ремесло). В пользу этой версии говорит сам суффикс -ин, характерный для отчеств от женских основ, хотя в народе граница между мужским и женским прозвищем была зыбкой.

Географически фамилия тяготеет к северу России и Поволжью. Встречается в Архангельской, Вологодской областях, а также в Татарстане и Чувашии — возможно, из-за смешения с тюркским корнем «жол» (дорога), но это слабая гипотеза без прямых лингвистических подтверждений. В официальных документах XIX века Жолбины числились в основном среди государственных крестьян, реже — в мещанском сословии.

Сравните с однокоренными фамилиями: Жолобов (от «жолоб» — мужской род), Жолобков, Желобинский. Жолбин стоит особняком: он короче, архаичнее по форме и прямо указывает на прозвище, а не на предмет. Ударение в фамилии падает на первый слог: Жо́лбин.