Фамилия Батвинова — женская форма от Батвинов, и её разумно начать с корня. В основе лежит слово «ботва» (или «батва» — диалектный вариант, распространённый в южнорусских и белорусских говорах). Ботвой называли листья и стебли корнеплодов, чаще всего свёклы. Прозвище Ботва, от которого пошла фамилия, могли дать огороднику, торговцу зеленью или человеку, который сам напоминал чем-то ботву — скажем, высокому и худому. В народе прозвища часто были насмешливыми, но беззлобными.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Батвинов — буквально «сын Батвы» или «человек из семьи Батвы». Это типичная русская модель образования фамилий от прозвищ, оканчивающихся на гласный или мягкий согласный. Встречается вариант Ботвинов — с буквой «о» в корне, что отражает литературную норму, тогда как Батвинов закрепил диалектное произношение.

Географически фамилия тяготеет к югу России и к Беларуси. В переписных книгах XVII века, насколько можно судить по косвенным данным, прозвище Ботва встречалось среди крестьян и посадских людей. Сословно предки Батвиновых, скорее всего, были крестьянами или ремесленниками — фамилия не звучит как дворянская или купеческая, хотя единичные случаи попадания в другие сословия исключать нельзя.

Редкость фамилии в том, что она сохранила архаичное написание с «а» вместо «о». Это не ошибка, а живой след говора, в котором «аканье» закрепилось на письме. Такие фамилии — Батвинов, Глазков (от глазок), Катков — интересны тем, что позволяют услышать, как говорили предки. Если искать однокоренные, то рядом стоят Ботвин, Ботвинов, Ботвинников — все от одного корня, но с разными суффиксами.