Фамилия Лобатовкин образована от прозвища Лобатый — так в русских говорах называли человека с большим или широким лбом, а также того, кто отличался упрямством («лобастый»). Основа «лоб» здесь очевидна, а суффикс -ат- усиливал признак: лобатый — «лобастый», «большелобый». К этой основе последовательно добавились уменьшительный суффикс -овк- (как в фамилиях Коротков — Коротковкин) и фамильный -ин, что делает словообразовательную цепочку Лобатый → Лобатовка (прозвище или патроним) → Лобатовкин. Такая модель встречается реже, чем простые -ов/-ев, и указывает на более позднее, возможно, «вторичное» закрепление фамилии в документах.

По сути, Лобатовкин — «сын Лобатовки», где Лобатовка — уменьшительно-ласкательная форма от Лобатый. В русской ономастике подобные «двойные» суффиксы (-овк- + -ин) характерны для северных и центральных областей России, особенно для Вологодчины, Архангельской и Костромской губерний, где фамилии на -их/-ых и -ин активно варьировались по говорам. Встречаются также однокоренные варианты: Лобанов, Лобачёв, Лобашов, Лобановский — но именно Лобатовкин выделяется редким суффиксальным оформлением.

Версия о происхождении от топонима (например, деревни Лобатово) менее вероятна, так как в этом случае фамилия звучала бы как Лобатовский. Прозвищная основа остаётся основной. Носители фамилии Лобатовкин могли быть крестьянами или посадскими людьми — суффикс -ин чаще встречается в среде, где фамилии закреплялись через отчество, а не через помещичью запись. В дореволюционных источниках фамилия фиксируется в единичных случаях, преимущественно в документах XIX века по Вятской и Пермской губерниям.