Фамилия Виталькин — редкий случай, когда в основе лежит не крестильное имя, а его латинский корень, пришедший в русский язык через западное влияние. Вопреки интуиции, она образована не от «Виталий», а напрямую от латинского vitalis — «жизненный, живительный». В русской традиции имя Виталий давали в честь святого мученика, но фамилия Виталькин пошла от более простой формы — Виталя, Виталька, которые в народе звучали как уменьшительно-ласкательные варианты. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Виталькин, то есть сын или потомок Витальки.

Интересно, что в отличие от фамилий на -ов (Иванов, Петров), модель на -ин чаще встречалась в северных и центральных губерниях России, а также в среде духовенства. Однако Виталькин не попал в число типичных семинарских фамилий, которые часто образовывали от латинских слов (например, Виталинский). Скорее всего, это крестьянская или мещанская фамилия, закрепившаяся в XIX веке в тех местах, где имя Виталий было в ходу — преимущественно на юге России и в Поволжье, где латинские корни приживались через церковные календари.

Спорный момент: некоторые исследователи связывают Виталькина с фамилией Виталь, встречающейся у польских и белорусских шляхтичей. Но для русского варианта более правдоподобна бытовая версия — прозвище Виталька, которое мог получить бойкий, жизнерадостный человек. В этом смысле фамилия несёт позитивную характеристику: предок был «живчиком», тем, кого в деревне называли «душа компании».

Сейчас фамилия крайне редкая. По данным переписей, её носители сосредоточены в Ростовской области и Краснодарском крае, что косвенно подтверждает южное происхождение. Встречаются варианты написания Виталкин — с заменой «ь» на твёрдое «л», но это уже следствие местного говора или ошибок в документах.