Фамилия Маштыгина — женская форма, а её основа, мужская фамилия Маштыгин, образована по самой распространённой в русском языке модели: от прозвища или имени, оканчивающегося на твёрдый согласный, с помощью суффикса -ин. Вопрос в том, что это за основа — Маштыга.

Скорее всего, перед нами прозвище, связанное с глаголом «маштыкать» или «маштыгать». В южнорусских и украинских говорах эти слова означают «жевать», «чавкать», «есть медленно и с трудом», а также «говорить невнятно, мямлить». Человек, получивший такое прозвище, мог отличаться неторопливой речью или манерой есть. Учитывая, что прозвища часто давались по поведенческим чертам, эта версия выглядит самой прямой и правдоподобной.

Вторая, менее очевидная версия, выводит корень из диалектного «маштык» — так в некоторых регионах называли небольшой молоток или колотушку, а также невысокого, коренастого человека. Если прозвище пошло от орудия труда, то предок мог быть ремесленником, работающим с молотком (кузнец, бондарь, плотник). Однако связь с действием (жевать, чавкать) встречается в говорах чаще, чем прозвище от конкретного предмета.

По географии фамилия редкая и локализованная. Основной ареал — Воронежская область и прилегающие районы Черноземья. Там же встречаются однокоренные фамилии Маштыков, Маштыкин. Встречаемость за пределами этого региона единичная, что говорит о том, что фамилия возникла относительно поздно, в крестьянской среде, и не получила широкого распространения через дворянские роды или переселения.

Словообразовательный суффикс -ин не несёт дополнительной смысловой нагрузки, он лишь указывает на принадлежность: «сын Маштыги». Ударение в фамилии, судя по говорам, падает на второй слог — Машты́гин. В написании возможна путаница с фамилией Моштыгин (от «моштыга» — мошенник, плут), но это разные корни: в «Маштыгине» гласный «а» под ударением не стоит и не чередуется с «о», так что путаница маловероятна.

Таким образом, носитель фамилии Маштыгин (и Маштыгина) с высокой вероятностью происходит из крестьянской семьи юга России, а его предок получил прозвище за неторопливость, невнятную речь или, реже, за низкий рост и коренастое телосложение.