Фамилия Щепалкина — женская форма фамилии Щепалкин, и её разбор стоит начать не с корня, а с необычного суффиксального набора. В русских фамилиях часто встречаются суффиксы -ов/-ев, -ин, -ский, но -алкин — редкий и показательный. Он указывает на то, что основа фамилии — не имя и не географическое название, а прозвище, образованное от глагола с помощью характерного для северных и центральных говоров суффикса -ал(а). Щепалка — это человек, который щепает, то есть колет, расщепляет что-то. Чаще всего речь шла о щепании лучины или дров. В крестьянском быту умение быстро и ровно нащепать лучину для освещения избы ценилось, и прозвище Щепалка мог получить либо расторопный хозяин, либо, наоборот, тот, кто слишком усердно и шумно этим занимался — в прозвищах нередко сквозит ирония.

Корень «щеп-» прозрачен: он родствен слову «щепа» (щепка, лучина) и глаголу «щепать». В ономастике эта основа дала целое гнездо фамилий: Щепкин, Щепин, Щепалов, Щепочкин, но Щепалкин стоит особняком. Суффикс -к- в основе (Щепал-к-а) — это уменьшительная или прозвищная частица, а не фамильный суффикс. То есть сначала появилось прозвище Щепалка, а от него — фамилия Щепалкин. Такая модель (прозвище на -ка → фамилия на -ин) типична для северорусских территорий, особенно для Архангельской, Вологодской и Вятской губерний. Именно там бытовали прозвища, описывающие человека через его действие или привычку: Молчалка, Стукалка, Болталка.

Географически фамилия Щепалкин встречается нечасто. По данным современных телефонных справочников и архивных записей, её носители концентрируются в Поволжье и на Урале — в Пермском крае, Кировской области, Удмуртии. Это совпадает с зоной расселения старообрядцев и государственных крестьян, где сохранялись архаичные прозвищные формы. Сословно предки Щепалкиных, скорее всего, были крестьянами-землепашцами или ремесленниками, работавшими с деревом. Прозвище Щепалка могло закрепиться за плотником, бондарем или просто за человеком, который промышлял заготовкой лучины на продажу.

В написании фамилии возможен вариант с одной «л» — Щепакина, но это редкая ошибка, возникающая из-за упрощения двойной согласной при произношении. Исторически форма с двумя «л» (Щепалкин) зафиксирована в метрических книгах XIX века, например, по Сарапульскому уезду Вятской губернии. Других версий происхождения — от тюркских или финно-угорских корней — у этой фамилии нет: основа чисто славянская, прозрачная для носителя языка, и притягивать альтернативы нет смысла.