Фамилия Шахтинская в первую очередь привлекает внимание своей географической прозрачностью. Выглядит она как типичная «дворянская» или «польская» фамилия на -ская, но на деле указывает не на герб, а на место жительства. Человек, получивший такую фамилию, скорее всего, был родом из населённого пункта с названием Шахты или Шахтинский. Самый известный пример — город Шахты в Ростовской области, который до 1920-х годов назывался Александровск-Грушевский и получил новое имя по угольным шахтам. Но важно не торопиться: фамилия могла возникнуть и раньше, от названия деревни Шахтино или урочища Шахты в других губерниях — такие топонимы встречаются, хоть и редко, в центральной России.

Модель образования здесь показательна: суффикс -ск- в сочетании с окончанием -ая (женский род) типичен для фамилий, которые произошли от географических названий. В XIX веке такие фамилии часто давали детям священников (семинарские) или, реже, дворянам, владевшим имением. Однако для Шахтинской более вероятен бытовой путь: крестьянин или мещанин, переехавший в город или получивший паспорт, мог записаться по месту прежнего жительства — «из Шахт» или «из Шахтинской слободы». Поскольку город Шахты стал крупным промышленным центром только в конце XIX века, основная масса носителей фамилии могла появиться именно в тот период, когда туда стекались рабочие со всей округи.

С точки зрения ономастики, фамилия интересна своей «прозрачностью»: она почти не даёт простора для иных толкований. В отличие от фамилий на -ов/-ев, где корень может быть прозвищем или именем, здесь основа Шахт- прямо отсылает к горному делу или топониму. Спор может быть только в том, не образована ли она от прозвища Шахта (например, человека, работавшего на шахте или жившего в землянке), но форма на -ская для личного прозвища крайне нетипична — такие фамилии обычно заканчиваются на -ов или -ин. Поэтому версия с топонимом остаётся основной и наиболее логичной.

Встречаемость фамилии сегодня невысокая, она редкая. Её носители в основном сосредоточены на юге России и в Сибири — там, куда в советское время переселялись шахтёры. Ударение, скорее всего, падает на первый слог: Ша́хтинская, хотя в бытовой речи можно услышать и вариант Шахти́нская (по аналогии с фамилиями на -инский).