Фамилия Валынка — один из тех случаев, когда географическое прозвище перешло в фамилию, но с неочевидным словообразовательным поворотом. В основе лежит хорошо известное название исторической области Волынь (современная северо-западная Украина). Однако суффикс -к-а здесь не типичен для фамилий на -ский/-цкий, которые обычно обозначали выходца с этой территории (Волынский, Волынец). Форма Валынка — скорее прозвищная, уменьшительная или даже ироническая. Так могли назвать человека, который пришёл с Волыни, но в новой среде его происхождение обыграли с оттенком снисходительности: «Волыняк» или «Волынец» — понятно, а «Валынка» звучит как уменьшительное, почти как «маленький волынец».

Второй, менее вероятный вариант — связь с диалектным словом «валынка» (или «волынка»), которое в некоторых говорах означало народный музыкальный инструмент. Тогда фамилия могла достаться музыканту-волынщику. Но здесь мешает огласовка: в русских говорах инструмент обычно называли «волынка», а форма «валынка» — более южнорусская или украинская, что возвращает нас к географической версии.

С точки зрения модели, фамилия образована без патронимического суффикса (как, например, Шуба, Сорока) — так называемые «прозвищные» фамилии, которые не указывали на отца, а напрямую характеризовали человека. Встречается Валынка преимущественно в западных и южных регионах России, а также на Украине, что подтверждает её корни в зоне контакта русского и украинского населения. Фамилия редкая, и её носители, скорее всего, потомки крестьян или казаков, переселявшихся с Волыни в другие земли.