Palilionis – lietuviška pavardė, kilusi iš žodžio palilionas („palapinė, pastogė“). Tai galėjo būti asmenvardis, rodantis gyvenamąją vietą arba užsiėmimą susijusį su laikinomis pastogėmis.
Žymiausi žmonės su šia pavarde:
Kazys Palilionis (1892–1958) – Lietuvos karinis veikėjas, pulkininkas.
Algirdas Palilionis (g. 1937) – fizikas, Lietuvos mokslų akademijos narys.
Darius Palilionis (g. 1969) – žurnalistas, politinis komentatorius.