Фамилия Битурсин — редкий пример тюркского имени, превратившегося в русскую фамилию. Она образована от личного имени Битурса, которое складывается из двух корней. Первый — «би» — это фонетический вариант тюркского «бек» (или «бик»), что значит «князь, повелитель, господин». Второй корень — «турса» — переводится как «стойкий, крепкий, упорный». В сумме имя Битурса означало «стойкий повелитель»: родители давали его сыну с пожеланием, чтобы тот вырос сильным, волевым и стал надёжным защитником.

Не исключено, что Битурса было не именем, а прозвищем — так могли назвать храброго и мудрого воина, который проявлял твёрдость в бою и властность в мирной жизни. В любом случае, основа фамилии указывает на характер или социальный статус предка: он либо носил имя с «княжеским» компонентом, либо заслужил прозвище за стойкость.

Фамилия оформлена по русской модели с суффиксом -ин, который в данном случае присоединился к основе, оканчивающейся на -а (Битурс-а → Битурс-ин). Такая модель типична для фамилий, образованных от имён и прозвищ на -а, -я: «чей?» — «сын Битурсы». Встречается она в основном в среде, где русская фамильная система накладывалась на тюркские имена — в Поволжье, Приуралье, у татар и башкир, а также у русских, живших в смешанных регионах.

Точных сведений о географии фамилии Битурсин в открытых источниках немного. Судя по редкости корня, это локальная фамилия, которая могла закрепиться в одном-двух селениях. Поскольку компонент «турса» не является общеупотребительным в современных тюркских языках, имя Битурса могло быть архаичным или диалектным — это дополнительный аргумент в пользу того, что фамилия возникла не позднее XVII–XVIII веков, когда подобные двухосновные имена были ещё живы в народной среде.