Фамилия Пынкина — женская форма фамилии Пынкин, и её происхождение напрямую связано с прозвищем или мирским именем Пынка. В основе лежит древнерусское слово «пынка» или «пыня», которое в разных говорах имело несколько значений. Самое вероятное — «зазнайка», «гордец», «спесивец» (от глагола «пыниться» — важничать, чваниться). В таком случае фамилия образовалась по типичной для русской ономастики модели: прозвище + суффикс принадлежности -ин, который указывал на родство: Пынка — сын Пынки, отсюда Пынкин, а затем и Пынкина.

Менее распространённая, но не менее любопытная версия отсылает к диалектному слову «пынка» в значении «клубок», «моток ниток». В северных и сибирских говорах так называли плотно смотанную пряжу. Тогда прозвище Пынка мог получить ткач, прядильщик или торговец нитками — человек, чья работа была связана с мотками и клубками. В пользу этой версии говорит и то, что фамилия Пынкин встречается в старых переписных книгах Вятской губернии, где было развито ткачество.

Суффикс -ин указывает на то, что фамилия образована от существительного, оканчивающегося на -а/-я, и это одна из самых древних и распространённых моделей в русских фамилиях. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще возникали от имён и прозвищ на твёрдый согласный, -инные фамилии нередко сохраняли более архаичные, бытовые прозвища. По сословной принадлежности Пынкины, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми — в дворянских родословных книгах эта фамилия не фиксируется.

Встречается фамилия и в украинском контексте, где «пинка» может означать «пенка» (накипь), но для русского уха и письменной традиции вариант через «ы» — исконный. Сегодня носительницы фамилии Пынкина рассеяны по всей России, но историческое ядро, судя по данным переписей, — северные и центральные регионы, особенно бывшая Вятская и Пермская губернии.