Фамилия Буртина — это женская форма, но в основе её лежит мужская фамилия Буртин, которая, в свою очередь, образована от прозвища или имени Бурта. Ключ к пониманию фамилии — в суффиксе -ин, который в русской традиции указывает на принадлежность: «чей?» — «Буртин», то есть сын или потомок человека по имени (или прозвищу) Бурта. Такая модель типична для центральных и северных регионов России.

Самая вероятная версия происхождения основы «Бурта» — от слова «бурда», которое в диалектах означало мутный напиток, грязную жижу, а в переносном смысле — нечто некачественное или путаное. Прозвище Бурда (а затем и уменьшительное Бурта) мог получить человек неопрятный, либо тот, кто варил плохое пиво или квас. В словаре В. И. Даля зафиксирован и глагол «буртить» — мутить, взбалтывать, что также отсылает к этому корню. Менее распространённая, но возможная версия — связь с тюркским словом «бурт» (закром, амбар) или с диалектным «бурта» (куча, насыпь, например, бурта картофеля). В таком случае прозвище могло относиться к крестьянину, работавшему с зерном или овощами.

С точки зрения географии, фамилия Буртин и её формы (Буртина, Буртины) чаще встречаются в Поволжье и на юге России, где были сильны тюркские влияния, что делает версию с «закромом» чуть более вероятной для некоторых регионов. Однако в центральных областях, где преобладает славянская лексика, первичен вариант с «бурдой». Спор между этими корнями — типичный случай для русских фамилий, где омонимичное слово могло дать одинаковое прозвище в разных социальных и этнических средах.

Встречается также вариант написания с одной «н» — Буртина, хотя исторически суффикс -ин подразумевает двойное «н» только при склонении. В документах XIX века фамилия могла записываться как Буртина, Буртинова (по модели «чей сын»), но форма на -ин закрепилась как основная. Сословная принадлежность носителей была разной: от крестьян до мещан, поскольку прозвище носило бытовой, а не аристократический характер.