Фамилия Водянин образована напрямую от слова «вода» с помощью суффикса -янин. Это не типичный русский патронимический суффикс (-ов/-ев, -ин), а редкая модель, указывающая на принадлежность к местности или группе людей. В древнерусском языке суффикс -янин (-анин) означал жителя определённой территории: крестьянин, горожанин, римлянин. Соответственно, Водянин — это человек, связанный с водой: либо живший у воды, либо занимавшийся водным промыслом.

Вторая, менее распространённая версия отталкивается от прозвища Водяной. В славянской мифологии водяной — дух, хозяин рек и озёр. Прозвище могли дать человеку, который жил у воды, рыбачил, работал перевозчиком или просто имел влажный, «водянистый» характер. От прозвища Водяной суффикс -ин дал бы фамилию Водянин (чей? — сын Водяного). Но в этом случае чаще встречается форма Водянов, а Водянин — более архаичный вариант.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным регионам России, где были распространены промыслы, связанные с водой: рыболовство, сплав леса, перевозки по рекам. Водянины встречаются в Вологодской, Архангельской, Костромской областях. В украинском и белорусском ономастиконе аналогичная фамилия — Водяний (с ударением на последний слог), но русское Водянин с ударением на второй слог — явление иного словообразовательного ряда.

Интересно, что фамилия Водянин практически не встречается в дворянских родословных книгах. Это указывает на её крестьянское или посадское происхождение. Предки носителя фамилии скорее всего были людьми, чья жизнь целиком зависела от реки или озера: рыбаками, лодочниками, мельниками или просто жителями прибрежной деревни.