Фамилия Ботвинский происходит от прозвища Ботвиный, и у этой основы есть как минимум два разных объяснения. Первое ведёт к украинскому слову «ботвинник» — так называли зеленщика, то есть торговца зеленью и овощами. Второе — к диалектному глаголу «ботвить», который в московских, тверских и владимирских говорах означал «роскошно одеваться, щеголять, тщеславиться богатством, пускать пыль в глаза, кутить, гулять». В этом случае прозвище Ботвиный давали франту или щеголю, любителю пустить пыль в глаза.

Фамилия оформлена суффиксом -ский, который в русской традиции часто указывал на дворянское или шляхетское происхождение, но в реальности его давали и крестьянам, и мещанам. В данном случае он мог прибавиться по польско-литовской модели: на землях бывшей Речи Посполитой фамилии на -ский носили даже простые люди, особенно если они переселялись из одного места в другое. Судя по тому, что основа «ботвин-» — украинского или южнорусского происхождения, носитель фамилии мог быть выходцем с Украины или из южных губерний.

В исторических документах встречаются однокоренные фамилии и прозвища. С. Б. Веселовский упоминает: Ботва Антроп, крестьянин, 1564 год, Олонец; Неклюд Константинович Ботвиньев, 1519 год, Дмитров; Данило Ботвиньев, конец XV века, Кашин. Эти записи показывают, что прозвище Ботва и производные от него бытовали в разных регионах — от Олонецкого края до Подмосковья. Форма Ботвинский могла возникнуть позже, когда потомки одного из таких Ботвиных переселились в местность, где было принято оформлять фамилии по топонимическому образцу, или когда носитель получил землю и стал писаться «с Ботвина».

Таким образом, фамилия Ботвинский либо указывает на занятие предка (зеленщик, торговец ботвой), либо на его характер (франт, гуляка). Обе версии имеют под собой реальную лексическую основу, причём вторая подтверждена диалектными данными и историческими записями.