Фамилия Валышкина образована от прозвища Валышка. В его основе лежит диалектное слово «валыш» — так в некоторых областях России называли кастрированного быка. Предок, получивший такое прозвище, мог заниматься разведением и продажей скота. Однако в говорах это слово имело и переносное значение: в отношении человека «валыш» означало «нерасторопный, ленивый». Тогда прозвище указывало на черту характера основателя рода.

Суффикс -ышк- в прозвище Валышка — редкий для русских фамилий. Обычно он встречается в уменьшительно-ласкательных формах имён (например, Голыш, Малыш), и здесь он выполняет ту же роль: делает прозвище более обиходным, «домашним». По модели образования фамилия относится к типично русскому типу на -ин: от основы на -а, -я (Валышка → Валышкин). Такие фамилии чаще всего встречались в северных и центральных губерниях России.

Сам корень вал- не стоит путать с глаголом «валять» или «валить»: здесь он восходит к древнему значению, связанному с животноводством. В ономастических справочниках фамилия нечастотна, но у неё есть однокоренные «родственники» — Валышев, Валышин, образованные от того же прозвища, но с другими суффиксами. Таким образом, фамилия Валышкина хранит память либо о занятии предка, либо о его характере, и в обоих случаях указывает на вполне конкретную бытовую деталь из жизни крестьянской семьи.