Фамилия Гагин — одна из тех, что образованы от прозвища, а не от крестильного имени. Основа здесь — прозвище Гага. В древнерусском языке «гага» означало северную морскую птицу, ту самую, что даёт знаменитый пух, который ценился в торговле и промысле. Скорее всего, предок человека с такой фамилией занимался добычей этой птицы или торговал её пухом, и прозвище закрепилось за ним как указание на род занятий.

Но не всё так однозначно. Слово «гага» имело и переносное значение — так могли прозвать заику, лентяя или косноязычного человека. В говорах «гага» иногда означало «ротозей» или «зевака». Поэтому версия о профессиональном происхождении — основная, но не единственная. Обе гипотезы имеют право на существование, и без точных сведений о конкретном носителе выбрать между ними сложно.

Ранние письменные свидетельства фамилии относятся к XV–XVI векам. В документах упоминается Василий Андреевич Гага Шастунов (Ярославль, XV век), от которого пошла ветвь Гагиных. В 1478 году в Новгороде упомянут Алфер Гагин — посадник, что говорит о довольно высоком социальном положении рода. Позже, в 1568 году, в Ярославле фиксируют Павла Михайловича Гагина. Таким образом, фамилия бытовала в северных и центральных русских землях, особенно в Новгородской и Ярославской областях.

Модель образования проста: к основе прозвища Гага добавился типичный русский суффикс принадлежности -ин, указывающий на то, что человек — «сын» или «потомок» некоего Гаги. Такая модель характерна для древнейшего пласта русских фамилий, особенно распространённого в XVI–XVII веках.

В ономастических трудах, например у Б. Унбегауна, фамилия Гагин приводится как пример фамилий, образованных от названий птиц, что подтверждает её «птичье» происхождение как основную версию. Однако именно двойственность значения слова «гага» делает эту фамилию интересной: за ней может стоять и промысловик, и человек с речевым недостатком.