Фамилия Батаргина — женская форма фамилии Батаргин. В основе обеих лежит мужское прозвище или имя Батарга. Его происхождение спорно, и на этот счёт есть две основные версии, обе связаны с тюркскими и монгольскими языками.

Первая версия возводит имя Батарга к татарскому глаголу со значением «тонуть, погружаться, вязнуть». На первый взгляд, такая мрачная основа кажется странной для личного имени. Однако в традиции многих народов существовали так называемые охранительные имена. Считалось, что если назвать ребёнка словом с «плохим» значением, то злые духи не позарятся на него и не навредят. Таким образом, имя Батарга могло служить оберегом: родители желали сыну долгой и благополучной жизни, пряча его за непривлекательным прозвищем.

Вторая версия, не менее правдоподобная, отталкивается от монгольского слова «бата» — «крепкий, здоровый; надёжный, постоянный». В этом случае прозвище Бата (а Батарга — его производная форма) указывало на физическую силу или устойчивый характер предка. Суффикс -арг- в данном контексте мог придавать слову значение носителя признака, то есть Батарга — это «тот, кто крепок и надёжен».

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Батарг- добавился патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей потомок?» — Батаргин). Эта модель характерна для фамилий, произошедших от слов, оканчивающихся на -а или -я. Таким образом, фамилия Батаргин буквально означает «сын Батарги».