Фамилия Тальвинская — редкая и сложная для однозначной этимологии. В отличие от массовых фамилий на -ов/-ев, она образована по польско-украинской модели с суффиксом -ский, который в восточнославянской традиции часто указывал на дворянское происхождение или географическую привязку к месту. Однако в случае с Тальвинским привязка к конкретному топониму неочевидна: ни одного села или города с названием Тальва, Тальвино или Тальвин на картах Восточной Европы не зафиксировано. Это заставляет искать корень в прозвище или адаптированном иностранном слове.

Наиболее вероятная версия — происхождение от личного имени или прозвища Тальва. В древненемецком языке корень «tal» означал «долина», а в скандинавских языках «tälja» — «резать, вырезать». Но для русских земель правдоподобнее другая связь: слово «таль» в северных и сибирских говорах обозначало талую землю, оттепель, а также особый вид ивы (тальник). Человек по прозвищу Тальва мог жить у тальника, на оттаявшем участке или заниматься заготовкой лозы. Суффикс -ин- в основе (Тальв-ин-ский) указывает на принадлежность: «сын Тальвы», что типично для русских фамилий, но оформлено уже польским фамильным окончанием.

Менее надёжная, но возможная версия — искажение фамилии Тальвинский от литовского «talva» (толпа, ватага) или от названия реки Тальва в Литве. Носители фамилии действительно встречаются на западе Беларуси и в исторической Виленщине, что подтверждает балтийский след. Однако фонетически переход литовского «talva» в «Тальвинский» требует дополнительного суффикса и не объясняет ударение на втором слоге, которое чаще встречается у фамилий славянского корня «таль» (тальник).

В любом случае, фамилия Тальвинский — результат смешения культур: славянское прозвище или местный топоним получили польскую фамильную форму, а затем закрепились в восточнославянской среде. Носители этой фамилии, скорее всего, были мелкими шляхтичами или зажиточными крестьянами из западных губерний Российской империи, где такие «гибридные» фамилии были нормой.