Vilhelmsone ir latviešu cilmes uzvārds, kas veidots no vīriešu personvārda "Vilhelms" (no vācu valodas "Wilhelm", kas nozīmē "apņēmīgs aizstāvis") ar pievienotu sieviešu dzimtes piedēkli "-one". Tas norāda uz cilvēka sieviešu dzimti un var būt radniecības saistības ar vīrieti, kura vārds ir Vilhelms (piemēram, meita, sieva vai māsa).
Slaveni cilvēki ar šo uzvārdu:
1. Ilze Vilhelmsone – pazīstama latviešu aktrise.
2. Līga Vilhelmsoņa – latviešu žurnāliste un rakstniece.
3. Māra Vilhelmsone – latviešu literatūrzinātniece un tulkojumautore.
Uzvārds bieži sastopams Latvijā un ir daļa no latviešu onomastikas tradīcijas, kur sieviešu uzvārdi tiek veidoti no vīriešu uzvārdiem vai personvārdiem, pievienojot dzimtes piedēkļus.