Фамилия Артунькина — женская форма, мужской вариант — Артунькин. Она образована по типичной для русских фамилий модели с суффиксом -ин, который указывает на принадлежность: «чей?» — Артунькина, то есть дочь или жена человека по прозвищу Артунька.

В основе фамилии лежит прозвище Артунька. И здесь начинается самое интересное. Скорее всего, это прозвище — производное от имени Артемий (в народной форме Артюха, Артюня) с характерным для южнорусских и украинских говоров суффиксом -уньк-. Такие уменьшительно-ласкательные формы были распространены в крестьянской среде: например, от Иван — Иванюнька, от Григорий — Гринюнька. Артунька — это не просто «Артём», а «Артёмушка», «маленький Артём» с оттенком нежности или, наоборот, ироничного прозвища.

Однако нельзя исключать и другую, более редкую версию. В некоторых диалектах слово «артунь» или «артуха» могло означать «упрямец», «человек, который артачится». Глагол «артачиться» (упрямиться, упираться) хорошо известен в русском языке, и прозвище Артунька могли дать не в честь святого, а по характеру — капризному или несговорчивому человеку. Эта версия менее вероятна, но лингвистически возможна.

Географически фамилия Артунькина тяготеет к югу России и, возможно, к украинским землям, где суффикс -уньк- особенно характерен для фамилий и прозвищ. В центральных и северных областях чаще использовали бы форму Артюхин или Артемьев. Таким образом, носительница фамилии может с большой долей вероятности вести род из Курской, Белгородской, Воронежской областей или с Кубани.

Сословно фамилия, скорее всего, крестьянская или мещанская. В дворянской среде такие «простые» уменьшительные формы на -ин встречаются редко, а вот в среде однодворцев или государственных крестьян — сплошь и рядом.