Фамилия Малышина — это женская форма фамилии Малышин, и её происхождение напрямую связано с прозвищем Малыш или Малышка. В русской традиции такие прозвища давали младшему ребёнку в семье, самому маленькому ростом или просто ласково называли так любимца. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Малышин буквально означает «сын Малыша» или «человек из семьи Малыша».

Основа фамилии — слово «малыш», которое в древнерусском языке имело то же значение, что и сегодня: маленький ребёнок или человек невысокого роста. Однако стоит учесть, что в старину прозвище Малыш могло закрепиться не только за младшим сыном, но и за взрослым мужчиной небольшого роста — в крестьянской среде это была распространённая примета, по которой человека и называли. Таким образом, фамилия Малышин (и Малышина) — типичная «семейная» фамилия, возникшая в среде простых людей, крестьян или посадских, где прозвища передавались детям.

По словообразовательной модели фамилия Малышина стоит в одном ряду с такими фамилиями, как Малышев, Малышков, Малышкин. Разница в суффиксах: -ев обычно присоединяется к основам на мягкий согласный или -й, а -ин — к основам на твёрдый согласный (Малыш). Фамилия Малышев встречается чаще, но Малышин — не редкость, особенно в северных и центральных регионах России. В некоторых говорах «малыш» могло звучать как «малыш», что и закрепилось в написании.

Встречается также версия, что фамилия могла произойти от неканонического имени Малыш, которое давали как охранительное — чтобы обмануть злых духов и отвести от ребёнка болезни. Такой обычай был распространён на Руси: ребёнка нарекали именем с отрицательным или уменьшительным смыслом, чтобы он «не привлекал внимания». Однако эта гипотеза менее правдоподобна: имя Малыш не зафиксировано в святцах, а прозвищная природа фамилии очевидна и подкрепляется массовостью подобных образований.

Географически фамилия Малышина распространена неравномерно. По данным переписей и телефонных справочников, её носители чаще встречаются в Вологодской, Архангельской областях и в Поволжье. Это косвенно подтверждает связь с северорусской традицией прозвищ и фамилий на -ин, которые там преобладают. Встречается и вариант с двойным написанием — Малышина, что является просто грамматической формой для женщин, а не отдельной фамилией.