Фамилия Давлятшины образована от мужского имени Давлятша — восточного составного имени, которое восходит к арабо-персидскому Давлетша. Первая часть, «давлят» (или «давлет»), переводится как «государство, держава, богатство», вторая — «шах» — из иранского языка, где означала «царь, монарх». Со временем «шах» утратило прямое значение и стало использоваться как компонент, подчеркивающий превосходство или высокое положение. Таким образом, имя Давлятша можно понять как «царь государства» или «владыка богатства».

Фамилия оформлена по русской модели: к основе Давлятш- прибавлен суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Давлятши). Такая модель типична для фамилий, образованных от имен, оканчивающихся на -а или мягкий согласный. Давлятшины — это буквально «потомки Давлятши».

По происхождению фамилия связана с тюркскими народами Поволжья и Приуралья — татарами и башкирами, где имя Давлятша (и его варианты) было распространено издавна. В русскую сословную среду подобные фамилии проникали через служилых татар, которые в XV–XVII веках переходили на службу к московским князьям и получали поместья. Часть таких родов впоследствии входила в состав российского дворянства, что подтверждается родословными книгами.

Несмотря на восточные корни, фамилия Давлятшин — образец того, как иноязычная основа органично вписалась в русскую фамильную систему с помощью стандартного суффикса. Встречается она в основном у татар и башкир, а также у потомков тех, кто в разное время переселялся из этих регионов в центральную Россию.