Фамилия Вихтинская, скорее всего, ведет свое начало от названия села Вехтино, расположенного в Смолянской области Болгарии. Сам топоним образован от болгарского прилагательного «вехт» — «старинный, древний». Вполне вероятно, что основатель рода Вихтинских был выходцем из этого населенного пункта. На это указывает суффикс -ск-, типичный для фамилий, образованных от географических названий. В русской традиции такие фамилии часто получали дворяне или духовенство по месту службы или владения, но в данном случае фамилия могла закрепиться за переселенцами из Болгарии, которые принесли её с собой.

Согласно другой гипотезе, фамилия Вихтинская восходит к имени Wichta (Вихта) — польской форме крестильного женского имени Виктория. Оно же в переводе с латинского означает «победа». В этом случае фамилия образована по матрилинейной модели: от имени матери или жены, что встречается реже, чем патронимы, но вполне возможно в польской или западнорусской среде. Форма на -ская здесь могла указывать на принадлежность к роду Вихты, то есть «та, что из рода Вихты». Обе версии не противоречат друг другу, но первая — топонимическая — выглядит чуть убедительнее, поскольку прямо связывает фамилию с конкретным местом и даёт понятную миграционную историю.