Фамилия Ротькина — женская форма фамилии Ротькин. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Ротька. Словообразовательная модель проста: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?» — Ротькин, то есть сын или потомок Ротьки). Суффикс -к- в основе Ротьк- типичен для уменьшительно-пренебрежительных форм личных имён в русской народной среде (ср. Петька, Васька, Митька). Соответственно, Ротька — это производное от имени или прозвища с корнем «рот».

Корень «рот» в прозвищах обычно отсылает к какой-то особенности человека: говорливости, крикливости, привычке много есть, либо к внешности — большому или, наоборот, маленькому рту. В русских говорах слово «ротька» могло означать не только маленький рот, но и плаксу, нытика (от глагола «ротить» — плакать, кричать, реветь). Таким образом, прозвище Ротька давали либо человеку с заметным ртом, либо капризному ребёнку или взрослому, склонному к нытью.

Фамилия встречается преимущественно в центральных и северных регионах России. По данным переписей и архивов, Ротькины фиксируются в Вологодской, Костромской и Нижегородской губерниях. Это указывает на крестьянское или мещанское происхождение: среди дворянства такая фамилия не отмечена. Ударение в фамилии падает на первый слог: Ро́тькина. В дореволюционных документах встречается вариант написания через «а» — Ратькин, что могло быть следствием акающего произношения (в говорах, где «о» произносится как «а»).

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с диалектным словом «роть» — клятва, присяга (от древнерусского «рота»). В этом случае Ротька — прозвище человека, часто божившегося или дававшего клятвы. Однако эта гипотеза слабее, так как в русской ономастике прозвища от абстрактных понятий встречаются реже, чем от конкретных черт внешности или поведения. Более правдоподобно, что фамилия произошла от бытового прозвища по рту.