Фамилия Мальчихин образована от имени или прозвища Мальчиха. Это старинное, ныне редкое мирское имя того же корня, что и прилагательное «малый». В прошлом в семьях ребенка — как правило, мальчика — часто называли просто Малой, Малец, Малей, Мальчиха. Такие имена давали не в обиду, а как оберег или по старой традиции, когда ребенка называли по возрасту или росту.

Суффикс -их- в основе — характерная деталь. В русской ономастике фамилии на -ихин/-ихин встречаются реже, чем на -ов или -ин, и часто указывают на северные или центральные регионы России, где была распространена модель «чей?»: Мальчиха → Мальчихин. То есть фамилия буквально означает «сын Мальчихи» или «потомок того, кого звали Мальчихой».

Менее вероятна связь фамилии с именем Мал. Оно могло быть как самостоятельным крестильным именем, так и сокращённой формой от канонических имён Малахий или Меланья. Но в случае с Мальчихиным более правдоподобна версия с прозвищным именем Мальчиха — оно точнее объясняет необычную основу и суффикс.

Таким образом, предок носителя фамилии Мальчихин, скорее всего, был человеком, которого в быту называли Мальчихой — по возрасту или в шутку, и это прозвище закрепилось за его родом.