El topónimo muestra la unión al muy frecuente matilla de un segundo componente caño. Las dos palabras son términos profundamente castellanos. El primero es el diminutivo de mata que aparece en el significado antiguo, muy abundante en la toponimia española, de "porción de terreno poblado de árboles de una misma especie", según definición del DRAE. Esta abundancia, muy grande, de formas diminutivas parece apuntar (sin que digamos que ello sea seguro) la posibilidad de una lexicalización de la forma diminutiva, esto es, la posibilidad de que "matilla" hubiera perdido ya una buena parte de este valor diminutivo-afectivo originario. La segunda de las palabras es el común "caño", un masculino secundario sacado a partir de caña con el significado de "tubo por donde sale al exterior un chorro de un líquido, principalmente de una fuente", a veces simplemente casi sinónimo de "fuente". Así pues, el topónimo muestra la existencia de una pequeña parcela arbolada o cubierta en origen de una misma especia vegetal en la que hay caños de fuentes. El segundo elemento, obviamente, ha sido añadido en la forma oficial del topónimo para evitar la homonimia con tantas Matillas. Con todo, nisiquiera así se ha logrado, pues hay otra localidad de Salamanca de nombre igual Matilla de los Caños. Esta segunda localidad ha añadido, de esta manera, un tercer elemento, Matilla de los Caños del Río. La documentación a nuestra disposicón muestra este topónimo solamente con la forma de su primer elemento, Matilla, pero ya a partir del Catastro de Ensenada, es decir de finales del siglo XVIII, el seguno elemento es constante en la documentación.