Фамилия Жыгулин — один из тех случаев, где написание сразу выдает диалектную или историческую особенность произношения. Буква «ы» на месте привычного «и» в корне «жиг-» указывает на твердое, акающее или окающее произношение в говорах, где звук [и] после шипящих звучал как [ы]. В официальных документах фамилию могли записать на слух, и она закрепилась в такой форме, хотя родственная ей фамилия Жигулин встречается гораздо чаще.

Основа фамилии — прозвище Жыгуля или Жигуля. Его связывают с глаголом «жигать» — в южнорусских и украинских говорах так называли жечь, обжигать, а также сечь розгами. Отсюда прозвище мог получить либо человек с «горячим» характером, либо тот, кто работал с огнем — например, кузнец, стеклодув или обжигальщик извести. В словаре русских фамилий Б. Унбегауна фамилия Жигулин отнесена к группе «профессиональных», образованных от названия ремесла.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: «сын Жыгули». Такая модель типична для фамилий, произошедших от прозвищ или имен, оканчивающихся на -а/-я. Встречаемость формы с «ы» резко ограничена: она почти не попадается в центральных областях России, зато может быть характерна для Поволжья или Урала, где твердое произношение шипящих было нормой. Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Жигалов, Жиганов, Жигунов, — то Жыгулин стоит особняком именно из-за орфографии, которая сохранила живую фонетику прошлого.

Версия о связи с названием Жигулёвских гор маловероятна: топоним Жигули — более поздний, и фамилии от него образовывались бы через суффикс -ёв или -ский. Так что предок носителя фамилии Жыгулин, скорее всего, был человеком с «огненным» ремеслом или нравом, а не выходцем с Волги.