Фамилия Мантонин звучит необычно для русского уха, но её происхождение, скорее всего, связано с итальянским именем Антонио. Основа здесь — Антон, а суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — «Антонин». В русской традиции фамилии на -ин образуются от основ, оканчивающихся на -а или -я, и от женских имён, но в случае с Мантониным работает другая модель: перед суффиксом стоит наращение -он-. Такая форма могла возникнуть от прозвища Мантоня или от усечённой версии имени Антон с приставкой «Ман-». Вероятнее всего, перед нами искажённое или диалектное произношение фамилии Антонин, которая ведёт начало от канонического имени Антон (лат. Antonius — «вступающий в бой»). Приставка «М-» могла появиться из-за слияния предлога или артикля (например, в украинском или польском говоре: «м-Антон» — «с Антоном»), а затем закрепилась на письме.

Есть и другая, менее правдоподобная версия: связь с итальянской фамилией Mantoni, где суффикс -ini указывает на уменьшительную форму. В этом случае Мантонин — русифицированный вариант, когда окончание -ини поменяли на -ин. Однако для этого требуется, чтобы предок был выходцем из Италии, что для Центральной России маловероятно. Фамилия редкая, в словарях массовых русских фамилий (Унбегауна, Никонова) она не фиксируется, что говорит о её локальном бытовании, возможно, в юго-западных регионах бывшей Российской империи.

Носители фамилии Мантонин, скорее всего, потомки крестьянина или ремесленника, которого в документах записали не по отцу, а по прозвищу — Мантоня. Это прозвище могло означать «большой, неуклюжий человек» (от диалектного «мантонить» — медлить, мешкать), но это лишь догадка, не подкреплённая письменными источниками. В любом случае, фамилия сохранила редкую словообразовательную модель, которая отличает её от типовых Антоновых и Антониных.