Фамилия Плотыгина — женская форма фамилии Плотыгин. В её основе лежит слово, которое в русских говорах означало «плетень» или «изгородь из прутьев». Речь не о плотнике (хотя тут легко спутать), а о «плоте» — так в некоторых областях называли плетёное ограждение или даже сам процесс плетения. Соответственно, Плотыга — это человек, который плёл изгороди, корзины или занимался лозоплетением. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «сын Плотыги» или «дочь Плотыги», то есть фамилия образована от прозвища отца.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным регионам России, где слово «плот» в значении «плетень» было в ходу. Встречается она нечасто, что неудивительно: прозвище Плотыга не такое распространённое, как, скажем, Кузнец или Поп. В ономастических справочниках фамилию обычно связывают с диалектным глаголом «плотить» — плести, соединять прутья. Родственные фамилии — Плотников, Плетнёв, но Плотыгин стоит особняком: если Плотников почти всегда отсылает к строительству, то Плотыгин — к плетению, более узкому ремеслу.

Интересно, что в некоторых говорах «плотыгой» могли назвать не только мастера, но и неуклюжего, медлительного человека — как метафора неповоротливого, тяжёлого на подъём. Но это уже вторичное значение, и оно менее вероятно для прозвища, которое закрепилось в фамилии. Скорее всего, предок Плотыгиных был ремесленником, чья работа была на виду у всей деревни — плетёные заборы и корзины требовались всем.

Если смотреть на написание, то вариант с «ы» после «т» — не опечатка, а отражение живого произношения. В диалектах нередко говорили «Плотыга» вместо «Плотига», и это закрепилось в документах. Фамилия не дворянская, не купеческая — типичная крестьянская или посадская, образованная по простой модели: прозвище плюс патронимический суффикс. Встретить её можно в старых метрических книгах Вологодской, Архангельской и Костромской губерний.