Фамилия Сыроватских — редкий случай, когда географическая привязка и словообразовательная модель говорят о происхождении больше, чем сама основа. Это типично северная, «архангельская» фамилия с суффиксом -их, который в родительном падеже множественного числа застыл в форме Сыроватских. Такие фамилии (вроде Коротких, Глухих, Черных) складывались в XVI–XVII веках в северорусских землях и на Урале: они обозначали принадлежность к роду, к дому Сыроватых. Со временем форма на -их стала восприниматься как исходная, и фамилия закрепилась именно в ней, а не в мужском варианте Сыроватов.

Основа фамилии — прозвище Сыроватый. В говорах «сыроватый» означало не только «чуть влажный», но и «недоделанный, недоваренный, незрелый». В переносном смысле так могли прозвать медлительного, вялого человека или того, кто делал всё наспех, кое-как. Однако есть и более конкретная версия: в архангельских и вологодских диалектах «сыроватый» — это тот, кто плохо высушил сено или рыбу, то есть нерадивый хозяин. Учитывая, что фамилия бытует в Поморье и на Вятке, прозвище могло относиться к рыбаку или крестьянину, который не доводил работу до конца.

Встречается и другой взгляд: Сыроватый — не прозвище, а прозвание по местности. В Вятской губернии есть деревни Сыроватово и Сыроваты, и житель такой деревни мог получить фамилию по названию селения. В этом случае Сыроватских — буквально «из рода тех, кто из Сыроватов». Оба объяснения не противоречат друг другу: сначала могло возникнуть прозвище, потом оно закрепилось за деревней, а уже от неё пошла фамилия.

С точки зрения сословной принадлежности фамилия Сыроватских недворянская. Её носители — в основном государственные крестьяне и мещане северных губерний, а после отмены крепостного права — крестьяне-собственники. В XIX веке Сыроватских встречаются в метрических книгах Вятской, Пермской и Архангельской губерний, что подтверждает северный след. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые охватили всю Россию, форма на -их осталась локальной, и по ней до сих пор можно примерно определить, откуда родом предки человека.