Фамилия Вяльгина — женская форма, а мужская, Вяльгин, образована с помощью типичного русского суффикса -ин, который указывает на принадлежность: «чей?» — Вяльгин, то есть сын или потомок человека по прозвищу Вяльга. Основа здесь — диалектное слово «вялый», но не в привычном значении «медлительный, апатичный». В северных и сибирских говорах «вялый» значило «хилый, болезненный, слабосильный», а также «неповоротливый» — и это прозвище могли дать человеку с таким характером или внешностью.

Менее очевидная, но возможная версия связывает фамилию с гидронимом — названием реки Вяльга, протекающей в Мурманской области. В этом случае фамилия указывает на выходца с берегов этой реки, и тогда она относится к категории «географических» прозвищ, распространённых на Русском Севере. Однако фамилия Вяльгины встречается не только в северных регионах, но и, например, в Нижегородской и Кировской областях, что говорит скорее о прозвищном происхождении, нежели о строгой привязке к одному водоёму.

Интересная деталь: в ономастических справочниках фамилия Вяльгин отсутствует в перечне самых частых, но её однокоренные «собратья» — Вялов, Вяльцев, Вяльшин — встречаются чаще. Это наводит на мысль, что Вяльгин — относительно поздняя по фиксации фамилия, возникшая не в центральных уездах, а на периферии, где суффикс -ин был продуктивнее, чем -ов. Скорее всего, предок носителя фамилии получил прозвище Вяльга в крестьянской среде, и фамилия закрепилась в одной-двух деревнях, откуда потомки разошлись по стране.