Фамилия Соломянкин образована от прозвища или мирского имени Соломянка. В основе лежит слово «солома» — стебли злаковых растений, которые на Руси использовали повсеместно: для крыш, подстилки скоту, корма, набивки матрасов. Прямое значение прозвища могло относиться к внешности — так могли назвать человека со светлыми, соломенными волосами. Но более вероятно, что прозвище было профессиональным: Соломянкой называли того, кто торговал соломой, крыл ею крыши или занимался её заготовкой. В некоторых говорах «соломянка» означала ещё и соломенную шляпу, так что прозвище могло привязаться к человеку, который такую шляпу носил или делал.

Модель образования фамилии проста и типична для русского севера и центральных областей. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Соломянкин — буквально «сын Соломянки» или «человек из семьи Соломянки». По такой же схеме возникли десятки тысяч русских фамилий от прозвищ и имён, оканчивающихся на -а/-я (Путя — Путин, Грязня — Грязнин). В данном случае исходная форма — Соломянка, а не Соломянко, что исключает украинское происхождение с суффиксом -енко.

В писцовых книгах и переписях XVII–XVIII веков фамилия встречается редко, что говорит о её локальном бытовании. Основной ареал — Вятская и Пермская губернии, где солома была важным подспорьем в крестьянском хозяйстве, а прозвища по роду занятий были особенно живучи. Встречаются также варианты написания Соломянников и Соломянин, но они образованы от других основ (Соломянник — человек, делающий соломенные изделия).

Лингвистический интерес представляет редкий суффикс -янк- в основе. В русской антропонимии он почти не встречается, тогда как в топонимике (названиях сёл и рек) — обычен. Это ещё раз подтверждает, что прозвище Соломянка возникло не от фамилии, а напрямую от нарицательного слова с местным диалектным оттенком. Таким образом, Соломянкины — потомки человека, чья жизнь была тесно связана с соломой: либо по цвету волос, либо по ремеслу, либо по привычке носить соломенную шляпу.