Фамилия Бундукин образована по продуктивной модели на -ин, характерной для русских фамилий, происходящих от основ на -а, -я. Её ядро — прозвище или неканоническое имя Бундука. Слово «бундук» в русских говорах имеет несколько значений, и чтобы понять, какое из них легло в основу, нужно смотреть на регион и контекст.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с диалектным «бундук» — так в некоторых областях (прежде всего на юге и юго-востоке, в частности в казачьих говорах) называли короткую и толстую палку, дубину, а также упитанного, коренастого человека. Прозвище Бундук могли дать человеку крепкого телосложения, невысокого, но плотного. В этом случае фамилия Бундукин — типичное «прозвищное» именование, описывающее внешность.

Есть и другая версия, менее распространённая, но имеющая право на существование. В некоторых говорах «бундук» — это вариант слова «бунт» (в значении «связка, кипа» или «склад товаров»). Тогда прозвище могло относиться к торговцу или кладовщику, работавшему с тюками и товарами. Однако эта гипотеза слабее, так как фиксации такого значения единичны, а прозвища по внешности встречаются гораздо чаще.

Фамилия Бундукин довольно редкая. Судя по географии встречаемости, её очаги — Центральная Россия и Поволжье, что косвенно подтверждает связь с южнорусскими и среднерусскими говорами. В дворянских родословных книгах фамилия не значится: её носители, скорее всего, происходили из крестьян или мещан, получивших фамилию при переписях XIX века по прозвищу главы семьи.

Любопытно, что фамилия Бундукин не имеет однозначных «родственников» среди распространённых русских фамилий. Сравните с Бундовыми, Буньковыми — там корни другие. А вот форма Бундуков (с суффиксом -ов) тоже встречается, но реже. Таким образом, Бундукин — фамилия с прозрачной, но не единственной этимологией, и её разбор упирается в знание местных говоров.