Фамилия Ватькина образована от мужской формы Ватькин, и её основа — прозвище или нецерковное имя Ватька. В русском языке суффикс -к- часто указывает на уменьшительно-пренебрежительную или просто разговорную форму имени. Ватька — это, скорее всего, производное от канонического имени Ват (редкая краткая форма от Ватислав или, возможно, от крестильного имени Варфоломей), но более вероятно, что перед нами диалектное или региональное слово.

В северных и сибирских говорах «вать» или «ватя» означало «валенок», «войлок» или просто «нечто мягкое, бесформенное». Прозвище Ватька могли дать человеку медлительному, неповоротливому или, наоборот, тому, кто занимался валянием шерсти и изготовлением валенок. Второй вариант — от глагола «ватькать» (в рязанских и тамбовских говорах — «болтать, пустословить»). Тогда Ватька — говорун, пустомеля.

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: «чей сын?» — Ватькин. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от личных имён или прозвищ, оканчивающихся на -а/-я. Встречается фамилия преимущественно в центральных и поволжских регионах России, а также в Сибири, куда переселенцы принесли свои прозвища.

Редкость фамилии в том, что основа «вать» почти не сохранилась в литературном языке, а живёт только в диалектах. Поэтому носители фамилии Ватькина могут с равной вероятностью происходить от ремесленника-валяльщика или от болтливого крестьянина. Однофамильцев с другим суффиксом — Ватьковых — почти нет, что подтверждает локальный, а не общерусский характер прозвища.