Фамилия Валдавина — редкий случай, когда географическое название перешло в фамилию почти без изменений, но с женским суффиксом принадлежности. Основа здесь — Валдай, знаменитое озеро и город в Новгородской области, центр Валдайской возвышенности. Форма Валдавин (а в женском роде Валдавина) образована по той же модели, что и Москвин или Тверитин: человек, связанный с местностью, получал прозвище по её названию, а затем фамилию с суффиксом -ин. Разница в том, что в основе лежит не название жителя (валдаец), а само слово «Валдай» с озвончением конечного согласного и добавлением суффикса: Валдай → Валдаин → Валдавин. Такая огласовка (появление «в» между гласными) типична для северо-западных русских говоров, где йот между гласными мог переходить в [в] — отсюда и «Валдавин», а не «Валдаин».

По сути, фамилия указывает на выходца из окрестностей Валдая или человека, который долго там жил. Валдай с XVI века был крупным ямским поселением на тракте Москва — Новгород, поэтому предки носителей фамилии могли быть ямщиками, ремесленниками или торговцами, обслуживавшими тракт. Есть и более прозаическая версия: фамилия могла закрепиться за крестьянином, переселённым из Валдайского уезда в другие губернии в ходе помещичьих переселений XVIII–XIX веков. Тогда «Валдавин» становилось не столько указанием на родину, сколько прозвищем-прозванием «валдайский мужик».

С точки зрения словообразования фамилия интересна тем, что она не следует типовой патронимической модели (Иван — Иванов). Суффикс -ин здесь присоединён не к личному имени, а к топониму, что сближает её с фамилиями типа Каргопольцев, Ржевитин или Тверитинов. Однако в отличие от них, Валдавина не имеет второго суффикса -ец/-итин, а образована напрямую, что делает её более архаичной и регионально окрашенной. Встречается фамилия преимущественно на северо-западе России — в Новгородской, Тверской и Ленинградской областях, изредка в Сибири, куда переселенцы увозили её в XIX веке.