Фамилия Карсина принадлежит к распространённому в русской ономастике типу фамилий на -ин. Такие фамилии обычно образовывались от основ, оканчивающихся на -а или -я, и указывали на принадлежность человеку, названному этой основой: «чей сын?» — Карсин, то есть сын Карсы. Поэтому ключ к происхождению — в слове «Карса».

Самая вероятная версия связывает фамилию с прозвищем Карса. В русских говорах, особенно северных и сибирских, «карсой» называли низкорослого, коренастого человека или, напротив, того, кто ходит вразвалку, «карсит» — то есть неуклюже переваливается. Прозвище могло относиться и к внешности: «карсый» в некоторых диалектах означало «кудрявый», «мохнатый». Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, получил уличное имя за особенности фигуры или походки.

Менее распространённая, но тоже возможная версия — топонимическая. На карте России есть несколько небольших рек с названием Карса (притоки Волги и Оки), а также село Карса в Мордовии. Выходец из такой местности мог получить прозвище Карский или Карса, от которого затем образовалась фамилия. Однако для фамилии на -ин такая модель встречается реже: обычно топонимические фамилии оформляются суффиксами -ский/-цкий.

Важно отметить, что фамилия Карсина — женская форма; мужской вариант — Карсин. Ударение в ней, по данным современных справочников, может падать как на первый слог (Ка́рсина), так и на второй (Карси́на), в зависимости от местной традиции произношения. Сама фамилия редкая, не входит в список широко распространённых русских фамилий, что говорит о её узколокальном происхождении — вероятно, все Карсины имеют общего предка из одного региона, возможно, из Поволжья или северных областей.

В сословном отношении Карсины, скорее всего, были крестьянами или мещанами. Фамилия не дворянская по происхождению, а значит, её носители — потомки людей, получивших фамилию по уличному прозвищу в XVIII–XIX веках, когда фамилии закреплялись за крестьянскими семьями.