Фамилия Бахмуткина — женская форма фамилии Бахмуткин, а та, в свою очередь, образована от прозвища или имени Бахмутка. Основа здесь — «Бахмут» (или «Бахмуд»), что сразу отсылает нас к двум возможным корням. Самый прямой и географически обоснованный — связь с рекой Бахмут (современное название Бахмутка) и одноимённым городом в Донбассе, ныне Артёмовск. В этом случае предок был выходцем с берегов Бахмута или жителем соответствующего поселения. Такие «топонимические» фамилии типичны для южнорусских и украинских земель: человека, переселившегося в другую местность, называли по прежнему месту жительства — Бахмут, Бахмутский, отсюда и уменьшительное Бахмутка.

Вторая версия — антропонимическая. Бахмут могло быть тюркским или татарским личным именем. В тюркских языках есть корни со значением «крепкий», «сильный» (ср. «бахадур» — богатырь). В XVI–XVII веках на южных рубежах Русского государства, в «Диком поле», активно смешивались славянские и тюркские имена и прозвища. Так Бахмут могло стать прозвищем для крепкого, упрямого человека. Суффикс -к(а) в основе (Бахмутка) — уменьшительно-бытовой: так могли звать младшего члена семьи или просто человека в обиходе. А фамильный суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Бахмуткин, то есть сын или потомок Бахмутки.

Фамилия редкая. Встречается преимущественно в центральных и южных областях России, а также на востоке Украины, что подтверждает её связь с бассейном Северского Донца. Сословных перегородок у неё не было: Бахмуткиными могли быть и крестьяне, и мещане, и казаки — фамилия образовалась в среде, где людей записывали по прозвищам, а не по родовитости. Интересно, что форма Бахмуткина (с окончанием -а) — это именно женский вариант, и в исторических документах женские фамилии часто фиксировались в родительном падеже («вдова Бахмуткина»), что со временем закрепилось как самостоятельная форма.