Фамилия Петелкин — яркий пример того, как прозвище, данное человеку за характер или поведение, превратилось в родовое имя. В её основе лежит слово «петел» — так в некоторых русских говорах, особенно в южных и западных регионах, называли петуха. Петел — это диалектный вариант, родственный украинскому «півень» и польскому «pietuch». Соответственно, Петелкой в народе могли прозвать драчливого, задиристого или, наоборот, голосистого и видного мужчину, который чем-то напоминал эту птицу.

Суффикс «-ин» указывает на принадлежность: Петелкин — сын Петелки, то есть «чей?» — Петелкин. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а, -я. Интересно, что полная форма прозвища — Петелка — могла быть и уменьшительно-ласкательной, и уничижительной одновременно, в зависимости от интонации. В документах XVII–XVIII веков можно встретить крестьян и посадских людей с прозвищем Петелка, что подтверждает бытовое происхождение фамилии.

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с неканоническим именем Петел, которое давали по народному обычаю, чтобы уберечь ребёнка от сглаза. Однако в данном случае прозвищная основа выглядит убедительнее: слишком выразителен образ петуха для характеристики человека. В отличие от фамилий Петелин (от «петля») или Петухов, Петелкин встречается значительно реже и сохраняет яркую диалектную окраску, указывая на возможное происхождение предков из южнорусских областей или Белоруссии.