Фамилия Галтыхина образована от прозвища Галтыха, и её толкование упирается в неоднозначную основу. Слово «галтыха» не встречается в современных словарях, поэтому этимологам приходится строить предположения, исходя из созвучных слов и диалектов.

Наиболее конкретная версия связывает прозвище с украинским словом «галтування» — так называют очистку поверхности мелких металлических изделий песком, наждаком или корундом. Если это так, то Галтыха — «профессиональное» прозвище мастера, занимавшегося галтовкой. В русских говорах встречается и слово «галтать» — болтать, взбалтывать, что тоже могло относиться к тому же ремеслу или, в переносном смысле, к человеку суетливому.

Однако есть и другая, более простая версия. Форма «Галтыха» могла возникнуть как вариант от «Голтыха», где корень «гол-» связан с прилагательным «голый». В старину «голый» часто означало не столько отсутствие одежды, сколько крайнюю бедность, нищету. В таком случае прозвище Галтыха (или Голтыха) закреплялось за бедняком, неимущим человеком. Чередование «о» и «а» в безударной позиции в русских говорах — явление обычное, поэтому оба варианта написания могли сосуществовать.

Фамилия оформлена по типичной русской модели: к основе на -а (Галтыха) добавился притяжательный суффикс -ин, означающий «чей?» — «сын Галтыхи». Форма Галтыхина — женский вариант, но в бытовом обиходе фамилия часто склоняется по падежам. Географически фамилия редкая: по данным открытых источников, её носители встречаются в центральных регионах России и на юге, что косвенно подтверждает возможное украинское происхождение основы.