Фамилия Пихотинский — яркий пример восточнославянской фамилии, образованной по географическому принципу с помощью суффикса -ский. Эта модель была особенно популярна среди польской шляхты и русских дворян, но со временем распространилась и на другие сословия. Основа фамилии — топоним Пихотино или Пихотин. Такие названия деревень и сел встречаются в Беларуси и на западе России, особенно в Смоленской и Брянской областях. Человек, получивший фамилию Пихотинский, скорее всего, был выходцем из одного из таких мест — либо владельцем имения, либо переселенцем, которого записали по прежнему месту жительства.

Корень «Пихот-» неочевиден и заслуживает отдельного разбора. Самая прямая версия связывает его с диалектным словом «пихоть» — так в некоторых говорах называли пешего человека, пехотинца. В этом случае прозвище Пихота (или Пихоть) мог получить крестьянин, не имеющий лошади, или солдат пешего войска. От этого прозвища сначала возникла фамилия Пихотин, а уже от названия деревни Пихотино — Пихотинский. Менее вероятна, но возможна связь с глаголом «пихать» (в значении «толкать») или с диалектным «пихтель» — так в псковских говорах называли неуклюжего или медлительного человека.

Суффикс -ский в фамилии Пихотинский указывает на её возможное шляхетское происхождение в прошлом. В Речи Посполитой фамилии на -ский были маркером принадлежности к благородному сословию. Однако после разделов Польши и в ходе массовой паспортизации крестьян в Российской империи в XIX веке эту модель активно присваивали и бывшим государственным крестьянам, и однодворцам. Поэтому носитель фамилии Пихотинский мог быть как потомком мелкопоместного шляхтича, так и выходцем из крестьян, записанных по названию родной деревни.

Сейчас фамилия встречается нечасто. Её география — преимущественно западные регионы России (Смоленская, Брянская области) и восток Беларуси (Могилёвская, Витебская области). Встречаются и единичные случаи в других частях бывшего СССР — следствие миграций XX века. Из-за редкости фамилии её носители, скорее всего, связаны отдалённым родством, восходящим к одному населённому пункту или роду.