Фамилия Дынькина — женская форма фамилии Дынькин. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Дынька. В русской традиции такие «растительные» прозвища давали не столько за любовь к бахчевым, сколько за внешность: круглолицего, полного человека могли прозвать Дыней. Суффикс -к- в основе Дынька — уменьшительный, то есть прозвище могло быть ласковым или ироничным.

Словообразовательная модель проста: к основе Дыньк- добавили патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — «Дынькин сын»). Формально это притяжательное прилагательное, которое со временем закрепилось как фамилия. Более редкий вариант — Дыньков, с суффиксом -ов, встречается реже и характерен для других регионов.

Географически фамилия Дынькина тяготеет к центральным и южнорусским областям, где распространены бахчевые культуры и где «дыня» — слово общеславянское, без диалектных искажений. В говорах севера или Сибири это прозвище было бы менее вероятно: там дыни не росли, и слово не было бытовым.

Встречается и альтернативная, менее убедительная версия: от имени Дынька как производного от Дмитрий (через форму Димка → Дынька). Но такая фонетическая цепочка не подкрепляется диалектными данными — переход «и» в «ы» под ударением в этом случае нехарактерен. Правдоподобнее считать Дыньку самостоятельным прозвищем от названия плода.

Среди носителей фамилии нет широко известных исторических личностей, что типично для фамилий, образованных от бытовых прозвищ: они не переходили в дворянские роды, а оставались в крестьянской и мещанской среде. В дореволюционных переписях Дынькины встречаются в основном среди государственных крестьян и однодворцев южных губерний.