Фамилия Швилкина — женская форма фамилии Швилкин, и её разумнее всего разбирать через мужской вариант. Основа здесь — прозвище Швилок или Швилка. В русских говорах слово «швиль» означало «шило», а «швилок» — уменьшительное от него. Человек по прозвищу Швилок мог быть портным, сапожником или любым мастером, постоянно работавшим с шилом. Прозвища по ремеслу — один из самых частых источников русских фамилий, и здесь он очевиден.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Швилкин — сын Швилки. Такая модель типична для имён и прозвищ, оканчивающихся на -а, -я. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые образуются от основ на твёрдый согласный, -ин — столь же древний и распространённый способ. В ономастических словарях (например, у Б. Унбегауна) такие фамилии относят к «посессивным», то есть указывающим на отца.

Версия, что фамилия происходит от названия птицы (швилка — диалектное название какой-то мелкой пичуги), менее вероятна. Птичьи прозвища в русской антропонимии тоже бывали, но ремесленная основа для фамилии с суффиксом -ин встречается чаще. К тому же «швилка» в значении «птица» — редкий регионализм, а «швиль» и «швилок» фиксируются в словаре В. Даля с чётким значением.

Географически фамилия Швилкин встречается преимущественно в центральных и северных областях России — там, где была развита кожевенная и портняжная традиция. Встречаются варианты с ударением на первый и второй слог, но в литературной норме ударение падает на первый: Шви́лкин. Социально фамилия недворянская: скорее всего, предки были ремесленниками или крестьянами, получившими фамилию по прозвищу отца. Дворянские роды с такой фамилией в исторических документах не прослеживаются.

Если смотреть на однокоренные фамилии, то Швилкин стоит в одном ряду с Шиловым, Шильниковым, Швецовым — все они так или иначе связаны с шитьём и кожевенным делом. Но в отличие от распространённых Шиловых, Швилкины — фамилия редкая, что делает её интересным маркером локальной профессиональной традиции.