Фамилия Бетлинская — редкий случай, где географическая основа почти наверняка перевешивает прозвищную. Суффикс -ск- указывает на дворянский или шляхетский тип образования: такие фамилии чаще всего давались по названию родового поместья или местечка. Основа «Бетлин-» восходит к топониму Бетлино или Бетлин. Такие названия встречаются в западных и центральных регионах России, в частности, в Калужской области есть село Бетлица, а в бассейне Оки — несколько урочищ с похожим корнем.

Вероятнее всего, первый носитель фамилии был владельцем или выходцем из деревни Бетлино. Само название Бетлино может иметь балтийское или финно-угорское происхождение (ср. литовское bėgti — «бежать», или диалектное «бетла» — «топкое место»), но в русской народной этимологии его часто связывали с глаголом «бетать» — бегать, суетиться, что могло дать прозвище Бетла, а затем и фамилию.

Форма Бетлинская — женская; мужской вариант — Бетлинский. Такие фамилии могли принадлежать как мелкопоместным дворянам, чьи усадьбы стояли на землях с похожим названием, так и священникам, получавшим фамилии при семинарии от названия села, где служили. В XIX веке фамилия встречается в метрических книгах губерний Центральной России — Тверской, Смоленской, Рязанской, что подтверждает её «усадебно-географический» след.

Спорных версий немного: иногда Бетлинских ошибочно записывали через «д» — Бедлинские, но это другая фамилия, скорее польского корня. Поскольку фамилия не массовая и не крестьянская (суффикс -ск- редко встречается у бывших крепостных), её носители, скорее всего, принадлежали к служилому сословию или духовенству. Точного единого предка не установлено, но региональная привязка к Калужско-Тверскому пограничью выглядит наиболее убедительной.