Фамилия Мальвинин — редкий случай в русской ономастике, где за основу взято женское имя. Вопреки первому впечатлению, она не связана ни с цветком мальвой, ни с именем персонажа из сказки про Буратино, которое придумал Алексей Толстой. Корень фамилии — старинное русское женское имя Мальва, которое, в свою очередь, происходит от латинского malva (растение мальва, просвирник). В дореволюционной России такие «растительные» имена давали в простонародье, особенно в южных губерниях, где мальва росла в каждом палисаднике.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Мальвинин буквально означает «чей?» — сын или потомок Мальвы. По этой модели образованы многие русские фамилии от женских основ: Марьин, Аннин, Катин. Однако Мальва — имя редкое, поэтому и фамилия встречается нечасто. В метрических книгах XIX века её можно встретить в Курской, Воронежской и Харьковской губерниях — там, где имя Мальва было более употребительным.

Существует и более прозаичная версия: фамилия могла возникнуть от прозвища Мальва, которое давали женщине, любившей сажать эти цветы, торговавшей ими или просто имевшей яркую, броскую внешность — как мальва среди огорода. В таком случае Мальвинин — это уже не «сын Мальвы», а «потомок той, кого прозвали Мальвой».

В отличие от распространённых фамилий на -ов/-ев, Мальвинин сохранила архаичную форму притяжательного прилагательного. Сейчас её носители живут в основном в Центральной России и на юге Украины, но точной статистики нет — фамилия настолько редкая, что не попала даже в большинство региональных справочников.