Основой фамилии Холодина послужило мирское имя Холодя. Мирское имя Холодя восходит к слову «холод». Скорее всего, такое имя получил ребёнок, родившийся зимой. В старину подобные имена, указывающие на погоду, сопутствующую рождению ребёнка, были довольно распространены. Так, известны имена Роса, Туман, Вьюга. К подобным именованиям относится и имя Холодя. По другой версии, в основе фамилии Холодина лежит прозвище Холодя: так могли прозвать холодного, неэмоционального человека. Таким образом, потомок человека, обладающего именем или прозвищем Холодя, со временем получил фамилию Холодина.