Фамилия Вадейка — редкий пример, где сложно с ходу определить, что перед нами: полное имя, прозвище или уменьшительная форма. Скорее всего, её основа — некалендарное имя или прозвище Вадей, которое, в свою очередь, могло быть сокращением от крестильных имён Вадим или Валентин. В русской народной среде такие усечённые формы были обычны: Вадя, Вадяй, Вадей. Суффикс -к- в фамилии — уменьшительный, характерный для украинских и белорусских фамилий, где Вадейка — это «маленький Вадей» или «сын Вадея». На русской почве такой суффикс встречается реже, чаще в западных регионах или среди переселенцев.

Есть и вторая, менее очевидная версия. В некоторых говорах «вадей» или «вадея» могло означать нечто, связанное с глаголом «вадить» — в древнерусском «приводить, вести, соблазнять», а в диалектах — «медлить, мешкать» или «ссориться, браниться» (отсюда «вадить» в значении «клеветать»). Если так, то прозвище Вадейка мог получить человек с тяжёлым характером, склонный к спорам, или же, наоборот, медлительный и нерасторопный. Но эта версия слабее: прямых письменных свидетельств бытования такого прозвища в документах XVI–XVII веков мало, и большинство ономастов склоняются к первой, антропонимической гипотезе.

Географически фамилия тяготеет к западу России и украинскому Полесью. В ревизских сказках и метрических книгах XIX века Вадейки встречаются в Черниговской, Могилёвской и Гродненской губерниях. В центральных великорусских губерниях фамилия почти не фиксируется — это косвенно подтверждает её западнорусское или малороссийское происхождение. Форма на -ка, а не на -ов или -ин, тоже типична для украинской модели фамилий (сравните: Шевченко, Головко, Вадейко).

С точки зрения словообразования, фамилия Вадейка — пример так называемой «патронимической уменьшительной» модели, где суффикс -к- присоединялся к основе имени, чтобы обозначить потомка. В русской традиции такие фамилии чаще застывали в форме Вадейкин, а Вадейка — это скорее прозвищное имя, которое стало фамилией без изменений. Носители фамилии сегодня могут встретиться в Брянской, Смоленской областях, а также в Беларуси и на Украине, но везде она остаётся редкой.