Фамилия Ветховинский — редкий пример, где географическая основа почти наверняка перевешивает прозвищную или профессиональную. Её ядро — название населённого пункта Ветхово, Ветхов или Ветховино. Такие топонимы встречаются в западных регионах бывшей Речи Посполитой, особенно на территории современной Беларуси и восточной Польши. Корень «ветх-» в славянских языках означает «старый, обветшалый»: Ветхово могло быть «старым селом» в противовес новому поселению рядом. Типичная модель для шляхетских фамилий: владелец поместья Ветхово или выходец оттуда получал прозвание Ветховинский.

Суффикс «-инский» (польская форма -iński) указывает на принадлежность к месту или роду. В отличие от простых «-ов» или «-ев», этот суффикс в XVI–XVIII веках активно использовала мелкая и средняя шляхта на землях Великого княжества Литовского и Короны Польской. Фамилии на «-инский» часто означали: «тот, кто из Ветхова». Если бы основа была прозвищем (например, от «ветхий» — дряхлый человек), скорее появилась бы форма Ветхов или Ветховой, а не столь книжный вариант с дворянским суффиксом.

Встречается и более редкая версия: фамилия могла образоваться от прозвища Ветхо — так в некоторых говорах называли старьёвщика или человека, торгующего подержанными вещами. Но против этого говорит окончание: прозвищные фамилии редко принимают столь длинный суффикс без явной привязки к топониму. Правдоподобнее, что первый носитель получил фамилию по названию имения или деревни, где жил или которыми владел.

В современной России фамилия встречается крайне редко, в основном на северо-западе и в Москве — следствие миграций после разделов Польши и в XX веке. Варианты написания с одной «н» (Ветховинский) фиксируются в документах, но это скорее ошибки канцелярий XIX века, чем отдельная ветвь. Ударение, судя по аналогиям (Львовский, Минский), падает на предпоследний слог: Ветхо́винский.