Фамилия Катютин образована от имени или прозвища, и у этой основы есть два основных объяснения. Первое и самое вероятное — это связь с женским именем Екатерина. От него в народной речи образовалось множество уменьшительных форм: Катя, Катюха, Катюша и, в частности, Катюта. Именно форма Катюта и стала основой для фамилии. Имя Екатерина греческого происхождения, его связывают со значением «чистая», «непорочная», а покровительницей считается Святая великомученица Екатерина, известная своей ученостью. По этой версии, фамилия указывает на то, что предок был сыном или потомком женщины по имени Катюта.

Вторая версия — мирское прозвище Котюта, которое образовано от слова «котя», то есть «котенок». Такое прозвище в крестьянском быту могли дать самому младшему ребенку в семье, как ласковое обозначение малыша. В этом случае фамилия изначально писалась бы через «о» — Котютин, но со временем под влиянием акающего произношения или народной этимологии, сблизившей ее с именем Катя, она могла перейти в форму Катютин.

В документах фамилия встречается в Нижегородской области. В Книге памяти записаны Катютин Иван Филиппович, родившийся в 1890 году, и лесоруб из деревни Малое Содомово Катютин Павел Филиппович, 1888 года рождения. Эти записи подтверждают, что фамилия бытовала в крестьянской среде Поволжья. Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: «чей сын?» — Катютин, то есть сын Катюты.