Фамилия Танькин образована от имени Танька — уменьшительной формы крестильного имени Татьяна. В русской ономастике суффикс -ин указывает на принадлежность: Танькин буквально значит «сын Таньки» или «человек из семьи Таньки». Такая модель типична для фамилий, возникших в XVI–XVII веках в среде крестьян и посадских людей, где детей нередко записывали по матери, особенно если отец отсутствовал или был неизвестен. Имя Татьяна (от латинского Tatius — сабинский царь) в народной среде давало множество производных: Таня, Танюша, Татка, и среди них Танька — не уничижительное, а обиходное, бытовое.

Поскольку фамилия образована от женского имени, она может указывать на матриархальный след в родословной. В русских деревнях, особенно в центральных и северных губерниях, детей-сирот или внебрачных детей нередко называли по матери: Танькин, Марьин, Дарьин. Это не значит, что все носители фамилии происходят от таких случаев — часть могла получить фамилию по прозвищу матери, которая была известна в округе как Танька, например, вдова или солдатка.

Встречается фамилия в основном в Поволжье и на Урале, где в переписях XVIII–XIX веков фиксировались Танькины среди государственных крестьян. Сравнение с однокоренными фамилиями — Таньков, Танин, Татьянин — показывает, что Танькин стоит ближе к народной, нецерковной традиции, тогда как Татьянин чаще давали в духовном сословии. Вариант с ударением на первый слог (Тáнькин) встречается реже, чем на второй (Танькúн), но оба возможны в зависимости от местного говора.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные образования описываются как типично русские, с основой от уменьшительных форм женских имен. Споров о происхождении фамилии практически нет: связь с именем Татьяна прямая и бесспорная. Другие версии — например, от прозвища Танька, данного человеку с мягким или женственным характером, — менее убедительны, так как в источниках такие прозвища не зафиксированы.