Фамилия Белошеин образована от прозвища Белошей, а оно, в свою очередь, — от устойчивого словосочетания «белая шея». Чаще всего так могли называть человека за внешность: светлая кожа, возможно, отсутствие загара или просто белая, чистая шея. Но прозвище могло указывать и на характер — аккуратность, опрятность, чистоплотность. В крестьянской среде, где работа была связана с землёй и пылью, такая черта бросалась в глаза и легко становилась прозвищем.

Есть и другая версия, более редкая. В русских говорах словом «белошей» называли птицу — в одних диалектах это ржанка, в других голубой гусь. Если исходить из этой гипотезы, прозвище могло иметь охранительный, обереговый смысл. Давая ребёнку «птичье» прозвище, родители как бы вверяли его природе, надеясь, что к нему перейдут полезные качества этой птицы — осторожность, лёгкость, выносливость. Однако первая версия, связанная с внешностью, выглядит более вероятной: прозвища по цвету волос, кожи или одежды встречаются в русской ономастике гораздо чаще, чем зооморфные.

Модель образования фамилии проста и типична для северных и центральных русских земель: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?» — Белошеин, то есть сын Белошея). Такая форма характерна для прозвищ и имён, оканчивающихся на -а, -я или мягкий согласный. В данном случае основа Белошей дала форму Белошеин — с чередованием конечного -й на -ин.

Фамилия не относится к числу распространённых, но встречается в документах XVII–XVIII веков, в основном в записях по Вятке и Пермской губернии. В этих краях и сейчас можно встретить носителей фамилии, что косвенно подтверждает севернорусское происхождение. В старых переписных книгах иногда попадается написание Белошеев — вариант с суффиксом -ев, который мог возникнуть под влиянием местных говоров или при ошибке писаря. Но основная, закрепившаяся форма — Белошеин.