Фамилия Винтовкина — женская форма фамилии Винтовкин. В основе лежит слово «винтовка»: ружьё с нарезным стволом, названное так за винтовую нарезку внутри ствола. Мужчина, получивший прозвище Винтовка, мог быть оружейником, торговцем оружием или метким стрелком. Однако историки фамилий считают более вероятным другое объяснение: фамилия Винтовкин — искусственная.

Речь идёт о фамилиях, которые в XVIII–XIX веках давали солдатам в полковых канцеляриях. Писари нередко присваивали новобранцам фамилии по названиям оружия и его частей — Штыков, Ружьёв, Порохов, Винтовкин. Такая фамилия не отражала прозвище или профессию человека, а была служебным обозначением. Поэтому у фамилии Винтовкина нет устойчивой географической привязки: она могла появиться в любом регионе, где квартировал полк.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Винтовкин, то есть сын или потомок Винтовки. В женском роде добавляется окончание -а: Винтовкина.