Фамилия Тахтобин — редкая, и её корни уходят в тюркскую языковую среду. Основу составляет слово «тахта» (доска) или «тахт» (престол, трон). Второй вариант правдоподобнее: в тюркских языках, например в татарском и казахском, «тахт» означает трон, возвышение. Суффикс «-обин» нехарактерен для русских фамилий — он скорее напоминает восточную модель образования, где к основе добавляли показатель принадлежности или уменьшительно-ласкательный аффикс.

Самая вероятная версия: Тахтобин — русифицированная форма тюркской фамилии типа Тахтабаев или Тахтабиев. Носители такой фамилии могли быть потомками человека по прозвищу Тахта, что означало либо плотника, работавшего с досками, либо, что реже, человека, имевшего отношение к ханскому трону (например, служителя при дворе). В русском языке фамилию адаптировали под привычный суффикс «-ин», который указывает на принадлежность: «чей?» — Тахтобин, то есть сын Тахтоба.

Географически фамилия встречается в Поволжье, особенно среди татар и башкир, а также у народов Кавказа, где тюркские заимствования часты. Встречается вариант написания через «е» — Тахтебин, что может указывать на диалектное произношение. Сословно предки Тахтобиных скорее всего были крестьянами или ремесленниками, но не исключена и связь с мелкой знатью, если основа действительно восходит к «трону».

Других версий, например славянской этимологии, для этой фамилии нет — ни корень, ни суффикс не вписываются в восточнославянскую модель. Это именно тюркская фамилия, прошедшая через русское делопроизводство.