Фамилия Мордвина напрямую связана с этнонимом «мордва». В основе лежит прозвище Мордвин, которое давали либо человеку мордовского происхождения, либо русскому, долго жившему в мордовских краях и перенявшему местные обычаи. Форма с конечным -а — это типичная модель русского именования, где фамилия отвечает на вопрос «чей?» и указывает на принадлежность главе семьи: Мордвин → Мордвина.

История народа, давшего фамилии основу, уходит в глубокую древность. Ещё Геродот в V веке до н.э. описывал племена, которые исследователи отождествляют с предками мордвы — мокшанами и эрзянами. Речь шла об андрофагах и тиссагетах, участвовавших в событиях скифо-персидской войны 512 года до н.э. Позже эти племена оказались в орбите разных государственных образований: мокшане взаимодействовали с Хазарским каганатом и Владимиро-Суздальским княжеством, а эрзяне — с Волжской Булгарией и Нижним Новгородом.

Археологические данные позволяют очертить древние территории расселения: мокшане жили в верховьях Дона, по рекам Мокша и Хопёр, а эрзяне осваивали бассейн Волги и Оки. Дальше на восток они продвигались уже позже, часто отступая перед русской колонизацией. Именно в этих пограничных зонах, где русские и мордовские земли соприкасались, прозвище Мордвин и возникало чаще всего — как способ отличить человека по этнической принадлежности или месту жительства.

Суффикс -ин в фамилии указывает на притяжательность: Мордвина буквально значит «дочь или жена Мордвина». В отличие от более распространённых фамилий на -ов, эта модель чаще встречалась в северорусских и некоторых поволжских говорах, что косвенно подтверждает географию возникновения. Со временем прозвище закрепилось за потомками, и фамилия Мордвина стала передаваться по наследству, уже не имея прямого отношения к национальности носителя.