Фамилия Колтинов — редкий случай, когда основа очевидна, а вот её происхождение ведёт к двум разным, но одинаково правдоподобным корням. В основе лежит прозвище или имя Колтя, Колтин, а суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: «сын Колтина». Чтобы понять, кем был первый Колтя, нужно разобраться в двух версиях.

Первая и самая прямая: прозвище Колтя связали с глаголом «колтить» — в русских говорах это означало мутить, баламутить, подбивать на ссору. Такое прозвище могли дать человеку с беспокойным, вздорным характером, зачинщику споров. Вторая версия — это вариант имени Константин. В народной речи Константин превращался в Костю, Костентина, а в некоторых диалектах — в Колтю. Если так, то Колтинов — это «внук Константина», и фамилия встаёт в один ряд с более частыми Костиным, Константиновым, но сохраняет редкую диалектную форму.

Суффикс -ин в фамилии Колтинов (а не -ов) маловероятен, хотя фонетически название звучит так, будто могло быть образовано от «Колтя» через -ин. Но исторически закрепилась форма на -ов, что говорит о том, что основа, скорее всего, воспринималась как имя собственное мужского рода (Колтин), а не прозвище на -я. Встречаемость фамилии очень низкая, что указывает на локальное бытование: она могла возникнуть в одной-двух деревнях и не распространиться широко за пределы региона. Географически следы ведут в южнорусские области, где диалектные формы имён были особенно живучи.

С точки зрения социального статуса — это крестьянская фамилия. Дворянские роды с такой фамилией в исторических документах не зафиксированы. Предки Колтиновых были, скорее всего, государственными или помещичьими крестьянами, а прозвище — либо насмешливое («баламут»), либо домашнее, уменьшительное от крестильного имени. Однокоренных фамилий почти нет: Колтин, Колтягин — и те единичны, что делает Колтинова уникальным случаем в ономастике, сохранившим редкое слово или форму.