Фамилия Барташкин — редкий пример, где прозвищная основа почти полностью вытеснила память о крестильном имени. В её основе лежит имя Барташ — одна из народных, бытовых форм крестильного имени Варфоломей (от арамейского «сын вспаханной земли»). В русской традиции длинные и неудобные для повседневной речи имена часто «усекали»: Варфоломей превращался в Варфоломея, потом в Варфоломку, а затем — через перестановку и замену звуков — в Барташа. Такой путь прошли и другие имена: Акиндин становился Киндой, а Елевферий — Олфером и Алфёром.

Суффикс -ин в фамилии Барташкин указывает на модель «чей?»: Барташ — Барташкин, то есть сын или потомок Барташа. Форма с суффиксом -к- (Барташка, а не Барташ) характерна для северных и северо-восточных говоров, где уменьшительно-уничижительный оттенок суффикса -к- был слабее, чем в Москве. В новгородских и вятских писцовых книгах XVI–XVII веков нередки записи крестьян с именами Барташко, Барташка — именно оттуда, скорее всего, и пошла фамилия.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с тюркским словом «барта» (топор, секира). Однако в русской ономастике такие прямые заимствования в фамилиях на -ин встречаются редко, а имя Варфоломей в народной обработке даёт точно такую же форму. Поэтому основная гипотеза — церковное имя, обрусевшее до неузнаваемости.

Фамилия не принадлежала какому-то одному сословию: Барташкины встречаются и среди крестьян (особенно в бывшей Вятской губернии), и среди мещан. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В современной России фамилия остаётся редкой, её очаги — Кировская область, Удмуртия и Пермский край, то есть регионы, куда в XVII веке уходили староверы и переселенцы с русского Севера.