Фамилия Дудыгин — редкий случай, когда разбор начинается не с корня, а с суффикса, который многое говорит о географии. Формант -ыгин типичен для северных и вологодских земель, а также для Поволжья. В центральной России чаще встречались бы варианты Дудкин или Дудов, а здесь — характерный северорусский оттенок, указывающий на возможное происхождение из Архангельской, Вологодской или Вятской губерний.

Основа фамилии — прозвище Дудыга. В русских говорах «дудыгой» называли того, кто постоянно дудит, то есть играет на дудке, или же человека с громким, тягучим голосом. Слово образовано от «дудеть» с помощью суффикса -ыг(а), который придаёт прозвищу фамильярный, бытовой оттенок (сравните: Верзила, Гулёна, Рёва). Таким образом, Дудыгин — буквально «потомок Дудыги», то есть сын или внук музыканта-дудочника либо просто человека, которого в деревне дразнили за манеру говорить или петь.

Интересно, что в некоторых диалектах «дудыгой» могли называть не только человека, но и предмет: так именовали длинный, нескладный воз сена или неудобный инструмент. Однако в основе фамилии, скорее всего, лежит именно прозвище по занятию или внешней черте. Ономастический словарь Б. Унбегауна относит подобные образования к группе фамилий от прозвищ по музыкальным инструментам, но отмечает их редкость по сравнению с фамилиями от профессий вроде Кузнецов или Плотников.

В сословном плане Дудыгины, вероятнее всего, были крестьянами или посадскими людьми. Прозвище Дудыга не несло дворянского оттенка, а указывало на человека из простонародья, чей досуг или работа были связаны с музыкой. В переписных книгах XVII–XVIII веков такие прозвища встречаются именно в северных уездах, где дудка была распространённым пастушьим инструментом. Так что предок современного Дудыгина мог быть пастухом, который собирал стадо игрой на дудке, — и это ремесло закрепилось за ним в виде фамильного прозвища.