Фамилия Плотинкин образована от прозвища Плотинка. В основе слова лежит «плот» — сплавленное бревно или сооружение из скреплённых брёвен для сплава леса или переправы. Плотинкой в северных и волжских говорах называли небольшую плотину, запруду, а также самого мастера, который такие запруды ставил. Но есть и другая версия: «плотинка» могла быть уменьшительной формой от «плоть» — в значении «тельце», «тушка», и тогда прозвище давали человеку невысокого, плотного сложения.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Плотинкин — «сын Плотинки». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а, -я. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще встречаются на юге и востоке, фамилии на -ин характерны для северных и центральных регионов России, где сильнее была традиция отчества на -ин.

Родственная фамилия Плотин — более редкая, без уменьшительного суффикса. Плотинкин же звучит как «сын маленького Плотина», что подчёркивает семейную или профессиональную преемственность. Встречается фамилия преимущественно в центральных областях России, а также среди еврейского населения, где могла быть образована от мужского имени Плотин (от греческого «платос» — ширина, полнота) — такое имя бытовало у евреев в Российской империи.

Таким образом, Плотинкин — фамилия с прозрачной бытовой основой. Предки носителя могли быть либо строителями плотин, либо людьми с характерной внешностью, либо потомками человека по имени Плотин. Спор между русским и еврейским происхождением решается только генеалогией, но словообразовательно обе версии состоятельны.