Фамилия Пятинкина — женская форма, мужская — Пятинкин. Её разбирают по-разному, и единого мнения у ономастов нет. Основная версия: фамилия образована от прозвища или мирского имени Пятинка, а то, в свою очередь, — от числительного «пять». В старину на Руси детей нередко называли по порядку рождения: Первой, Второй, Третьяк, Четвертак, Пятак. Прозвище Пятинка могли дать пятому ребёнку в семье. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Пятинкин, то есть сын или потомок Пятинки.

Вторая версия связывает фамилию с географическим названием. В России есть несколько деревень с корнем «Пятин» — например, Пятино или Пятинки. Выходец из такого села мог получить прозвище Пятинка, а затем и фамилию. Эта гипотеза слабее: обычно фамилии на -ин чаще образуются от личных имён и прозвищ, чем от названий сёл.

Третья, менее распространённая версия, выводит основу от слова «пята» (пятка). Прозвище Пята давали человеку с широкими ступнями или хромому. Но форма Пятинка в этом случае выглядит искусственно — уменьшительно-ласкательный вариант от «пята» встречается редко и не фиксируется в старых источниках. Поэтому версия с числительным «пять» остаётся самой правдоподобной.

Фамилия редкая. Встречается в центральных областях России и в Поволжье. В дореволюционных переписях носители Пятинкины числились в основном среди крестьян и мещан. Сословных привилегий за фамилией не замечается — это типичная крестьянская фамилия, образованная от внутрисемейного прозвища.