Фамилия Матькина образована от имени или прозвища Матька. В русской ономастике суффикс -к- в основе указывает на уменьшительно-ласкательную или уничижительную форму, а фамильный суффикс -ин — на принадлежность: «сын Матьки» или «жена Матьки». Исходное имя могло быть просторечным вариантом канонического Матвей (от древнееврейского «дар Яхве»). В крестьянской среде Матвея часто называли Матька, Матюха или Матюшка — такие формы фиксируются в переписных книгах XVII–XVIII веков.

Но есть и другая, менее очевидная версия. В некоторых говорах «матька» означало «матушка», «мать», и прозвище могли дать человеку, который был особенно привязан к матери, либо, наоборот, тому, кого мать воспитывала одна. В этом случае фамилия отражает не имя, а семейную характеристику. Встречаются и фамилии Маткин, Матюхин, Матвеев — все они восходят к тому же корню, но Матькина выделяется именно суффиксом -к-, который в русской традиции чаще встречается в женских фамилиях (как производная от мужской формы Матькин), хотя в некоторых регионах, особенно на юге России, фамилии на -ин могли закрепляться и за женщинами без изменения.

Географически фамилия редкая; по данным открытых источников, наибольшая концентрация носителей — в центральных областях России, особенно в Тульской и Рязанской губерниях, где были распространены уменьшительные формы от Матвей. В дворянских родословных Матькины не встречаются — это однозначно крестьянская или мещанская фамилия, что подтверждается отсутствием в списках служилого сословия.

Спор о происхождении — от имени или от прозвища — не имеет однозначного решения, но первая версия надёжнее: в русской антропонимии фамилии на -ин от имён на -ка (Петька → Петькин, Васька → Васькин) составляют массовый пласт, а прозвища от «мать» в такой форме единичны.