Benannt nach der Wilmersdorfer Straße, dem alten Weg von Charlottenburg nach Wilmersdorf.
Der Feldweg hieß ursprünglich Kleine Spreestraße, um 1794 Wilmersdorfischer Weg und vor 1824 Wilmersdorfer Straße, weil er von Charlottenburg direkt nach Wilmersdorf führte. Wilmersdorf wurde 1293 erstmals erwähnt; ob zuerst das Dorf oder die ritterliche Familie Wilmersdorff Namensgeber war, ist ungeklärt. Die Wandfliesen des Bahnhofs greifen die Lilien aus dem Wappen Wilmersdorfs auf.