Фамилия Гродянин — редкий случай, когда географическое название стало основой фамилии напрямую, без промежуточного прозвища. В отличие от большинства «географических» фамилий (Москвин, Тверитинов), которые образовывались от прозвищ переселенцев, Гродянин — это, скорее всего, позднее книжное образование от названия города Гродно. Такие фамилии могли давать в духовных училищах или семинариях: выпускнику, родом из Гродно или Гродненской губернии, могли записать фамилию по месту рождения. Суффикс -янин здесь указывает на принадлежность к местности (ср. «римлянин», «египтянин»), что для русской фамильной модели нехарактерно — обычно использовали суффиксы -ов/-ев или -ин. Именно поэтому фамилия звучит как искусственное, «учёное» образование, а не как народное прозвище.

Вторая, менее вероятная версия — что основой послужило прозвище Гродя, которое могло быть вариантом слова «грода» (в диалектах — куча, ворох, или же нечто грубое, неотёсанное). Но в этом случае от прозвища естественнее было бы образовать фамилию Гродин или Гродов. Форма на -янин слишком специфична для такого корня.

Фамилия редкая, в дореволюционных справочниках почти не встречается. Поиск по современным базам показывает, что носители сосредоточены в западных областях России (Брянская, Смоленская) и в Беларуси — то есть в зоне исторического влияния Гродненщины. Это косвенно подтверждает первую версию. Сословно фамилия могла принадлежать как духовенству, так и мещанам или крестьянам, получившим фамилию при освобождении от крепостной зависимости в XIX веке — тогда канцеляристы нередко давали «красивые» географические фамилии по губернским городам.

В любом случае, Гродянин — фамилия-топоним, привязанная к конкретному городу, что делает её историю прозрачнее, чем у большинства русских фамилий.