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Según Celdrán Gomáriz, el nombre castellano Lejona procede del nombre de persona latino Laelius, un poseedor de tierras o de una villa que daría lugar al pueblo: villa laeliana, es decir, la finca de Lalio. En castellano antiguo se conocía al pueblo como Lexona, que tras la evolución fonética de la x a la j, en el siglo XVII, pasó a Lejona, como Xerez pasó a Jerez.
Existen otras teorías. Juan Ramón de Iturriza lo atribuye al vocablo leiho-ona, que significaría «buen mirador», y Antonio Trueba a elexa-ona, «buena iglesia». Gorrotxategi y otros autores consideran que las etimologías derivadas de composiciones como leiho-ona carecen de base documental, y dan más crédito a Julio Caro Baroja, según el cual Lejona se compone de un nombre de persona con el sufijo -ana, igual que Lemona y Sopelana. Esa forma de denominar las propiedades fue muy característica de la época tardorromana y la Alta Edad Media.
El municipio se denominó oficialmente con la forma castellana Lejona hasta que en 1979 se declaró la forma vasca, Leioa, como única denominación oficial. En la forma vasca se pierde la n entre vocales, algo común en la fonética vasca tanto en palabras de origen vasco como en préstamos del latín, y que sucede en otros casos como Lemoa (Lemona) o Sopela (Sopelana).
Desde sus orígenes, en 1526, Lejona ha sido un municipio de caseríos dispersos dedicados a la ganadería y al cultivo de la tierra, hasta la industrialización de finales del siglo XIX.