Фамилия Пачалгина — женская форма мужской фамилии Пачалгин. В русской традиции фамилии на -ин образуются от основ, оканчивающихся на -а или -я, и указывают на принадлежность: «чей?» — Пачалгин означает «сын (или потомок) Пачалги». Вопрос в том, что стояло за этим именем или прозвищем.

Самая вероятная версия связывает фамилию с диалектным словом «пачалга». В северных и уральских говорах так называли неуклюжего, нерасторопного человека, увальня. В этом случае прозвище Пачалга дали медлительному или неловкому человеку, а его дети и внуки записались как Пачалгины. Слово имеет тюркские корни (сравните с татарским «пача» — нога, лапа), что неудивительно для зоны активных контактов славянского и тюркского населения.

Суффикс -ин в фамилии указывает на её древность и на то, что образована она от прозвища, а не от профессии или географического названия (которые чаще давали фамилии на -ов/-ев). Фамилия редкая и географически привязана преимущественно к Вятке и Пермскому краю — именно там фиксируются старые записи Пачалгиных. Встречается вариант Пачалкин, который мог возникнуть из-за аканья или диалектного смягчения «г» в «к».

Менее убедительна версия о связи с уменьшительной формой имени Павел — Паша, Пашалка. Фонетически «Пачалга» от «Пашалка» маловероятна, а суффикс -лг- нехарактерен для русских уменьшительных форм. Поэтому прозвищное происхождение от «пачалги» остаётся основным и самым правдоподобным объяснением.