Фамилия Вахтинская — редкий случай, когда географическая привязка просматривается почти наверняка, но с оговорками. В отличие от распространённых фамилий на -ов/-ев, которые указывают на отчество или прозвище отца, суффикс -ск- в женской форме Вахтинская (мужская — Вахтинский) типичен для фамилий, образованных от названия населённого пункта. Такой способ словообразования был особенно популярен среди духовенства и дворянства, а также у выходцев из западных регионов России, Украины и Беларуси.

Основа фамилии — топоним Вахтино или Вахта. В России есть несколько деревень с названием Вахтино (например, в Кировской и Нижегородской областях), а также река Вахта в Костромской области. Если предок получил фамилию по месту жительства, то он был либо переселенцем из такого села, либо помещиком, владевшим землями с таким названием. Второй вариант — происхождение от личного имени или прозвища Вахта, которое могло быть сокращённой формой от крестильного имени Вахтисий (греческого происхождения) или от диалектного слова «вахта» — так в некоторых говорах называли сторожевую службу, дежурство. В этом случае фамилия означала бы «принадлежащий Вахте» или «сын Вахты», но тогда ожидалась бы форма Вахтин, а не Вахтинский.

Наиболее правдоподобная версия — фамилия семинарского происхождения. В XIX веке будущим священникам часто давали фамилии по названиям церковных праздников, икон или по сёлам, где служил отец. Если в основе лежит село Вахтино, то фамилию мог получить выпускник духовной семинарии или его потомки. Подтвердить эту гипотезу сложно: массовых переписей носителей фамилии Вахтинская не сохранилось, и в современных справочниках она встречается редко, что говорит о её локальном бытовании.

Стоит учесть и вероятность опечатки или фонетического искажения. В русском языке фамилии на -инский нередко возникали из-за смешения суффиксов: например, Вахтинская могла быть записана вместо Вахтинская или Вахтинский вместо Вахтин. Если в основе лежит слово «вахта» в значении «караул», то фамилия могла закрепиться за служилым человеком, но тогда логичнее было бы прозвище Вахта, а не топоним. В любом случае, точное значение фамилии Вахтинская — «происходящий из местности Вахта/Вахтино» или «относящийся к человеку по имени Вахта». Выбор между этими версиями зависит от того, в какой губернии жили предки, — если в северных или центральных областях России, вероятнее географическое происхождение; если в южных или западных — возможно, личное имя.