Фамилия Катушкин — из числа тех, что образованы от прозвища или профессии, а не от крестильного имени. Основа здесь — слово «катушка». В русском языке у него два основных значения, и оба могли дать фамилию.

Первое и самое очевидное — «катушка» как приспособление для наматывания ниток, проволоки, верёвки. В этом случае Катушкиным могли прозвать мастера, который делал катушки, или торговца, который ими торговал. В XIX веке существовало даже ремесло «катушечников» — они вытачивали деревянные катушки для ниток на мануфактурах. Второе значение — диалектное. В некоторых говорах «катушкой» называли извилистую дорогу, излучину реки или небольшой холм округлой формы. Тогда прозвище Катушка мог получить человек, живший у такого места, — на повороте дороги или на крутом берегу.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Катушкин — «сын Катушки» или «человек из семьи Катушки». Такая модель типична для фамилий, образованных от слов на -а/-я. В ономастике это так называемые «матронимические» или «прозвищные» фамилии, где основа не обязательно была личным именем.

Фамилия встречается в основном в центральных и северных областях России — в Ярославской, Костромской, Вологодской губерниях. Там же были распространены и однокоренные фамилии: Катушев, Катушечкин, Катунцев. Катушкин — более редкая форма, но её значение прозрачнее: она прямо указывает на предмет, а не на действие. Споров о происхождении почти нет — версия с ремеслом кажется самой вероятной, потому что в документах XVIII–XIX веков встречаются записи о крестьянах и мещанах с прозвищем Катушка, которые действительно занимались изготовлением катушек или торговлей нитками.