Фамилия Донилкин — редкий пример, где за привычным суффиксом -ин скрывается не столько отчество от крестильного имени, сколько прозвище или диалектное слово. Вопреки первому впечатлению, её основа вряд ли связана с именем Донат или Донат (уменьшительное Доня). Скорее всего, в её основе лежит глагол «донилк(а)ть» — в некоторых южнорусских и украинских говорах так называли надоедливого, приставучего человека, того, кто «донимает» просьбами или разговорами. Слово «донилка» или «донилок» могло означать «докуку», «назойливого попрошайку».

Если принять эту версию, то Донилкин — буквально «сын донилки», то есть потомок человека, которого в округе прозвали занудой или клянчой. Такие прозвища давали не в обиду, а как бытовую характеристику, и они легко переходили в фамилии. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Донилкин.

Менее вероятно, но возможно, что корень восходит к диалектному «дониль» — так в некоторых местах называли мелкую монету или долю. Тогда Донилкин мог быть сыном человека, связанного с мелкой торговлей или сбором подати. Однако эта версия слабее, так как слово «дониль» почти не зафиксировано в словарях, а вот глагол «донимать» и его производные встречаются в живой речи.

Географически фамилия тяготеет к югу России: в архивных записях XIX века Донилкины встречаются в Воронежской, Курской и Тамбовской губерниях. Это косвенно подтверждает версию о южнорусском говоре. В центральных и северных регионах фамилия почти не встречается, что делает её хорошим маркером происхождения семьи.

В написании фамилии нет вариантов — она всегда пишется через «и» в корне. Созвучных фамилий (Донин, Донцов) много, но Донилкин стоит особняком из-за редкого суффикса -илк-, который обычно образует названия орудий или действий, а не личные прозвища. Это как раз тот случай, когда фамилия сохранила живую, почти разговорную форму, не стёртую веками канцелярской правки.