Фамилия Ильинкина — женская форма фамилии Ильинкин, и её разбор стоит начать не с корня, а с суффикса. В русской фамильной модели суффикс -кин встречается реже, чем привычные -ов/-ев или -ин, и указывает на особый способ образования: он присоединялся к основам, оканчивающимся на гласный или на -й. В данном случае основа — Ильинка. Это не имя, а уменьшительно-ласкательная форма от крестильного имени Илья (древнееврейское «Элияху» — «мой Бог — Яхве»). То есть фамилия Ильинкина буквально означает «принадлежащая потомку Ильинки» — человека, которого в быту звали ласково Ильинкой, а не полным Ильёй.

Суффикс -кин в русской ономастике часто связывают с северными и северо-восточными говорами (Архангельская, Вологодская, Вятская губернии), где модель на -их/-ых и -кин была особенно продуктивна. Фамилии на -кин нередко возникали в среде крестьян и посадских людей, а не в дворянских родах, где предпочитали формы на -ов. Таким образом, носительница фамилии Ильинкина с высокой вероятностью происходит из крестьянской или мещанской семьи Русского Севера или Поволжья.

Корень Иль- отсылает к библейскому пророку Илье, одному из самых почитаемых святых на Руси. Ильин день (2 августа) был важной народной датой, границей между летом и осенью. Имя Илья было распространено во всех сословиях, поэтому фамилия Ильинкин (и Ильинкина) — не редкая, но и не массовая. Её однокоренные «родственники» — Ильин, Ильичёв, Ильюшин, Илькевич — образованы от разных форм того же имени. Ильинкина стоит в этом ряду особняком благодаря редкому суффиксу, который сохранил память о том, что предка звали не просто Илья, а домашним, ласковым прозвищем Ильинка.

Географию фамилии можно проследить по архивным записям: Ильинкины встречаются в метрических книгах Нижегородской, Костромской и Вятской губерний XIX века. В современной России фамилия рассеяна, но заметна в Кировской области и в Москве. Написание с двумя «н» (Ильинкина, а не Ильинкина) закрепилось орфографически: суффикс -ин- плюс окончание -а, хотя в просторечии возможен вариант с одним «н» (Ильинкина), который, однако, не является нормативным для паспортной записи.