Фамилия Кольтинова — женская форма от Кольтинов, и её разумнее начинать разбирать с мужского варианта, чтобы не путаться в суффиксах. Основа здесь — Кольтин-, а суффикс -ов указывает на принадлежность: буквально «сын Кольтина». Но сам Кольтин — это уже не имя, а фамилия или прозвище, образованное по той же модели, что и множество русских фамилий от прозвищ.

Корень «кольт-» — тёмный и редкий. Самый прямой путь — связать его с диалектным словом «кольт» или «колт». В русских говорах «колт» — это висячее украшение, подвеска к серьге или головному убору, известная ещё с древнерусских времён (археологи находят колты в кладах XI–XIII веков). Если прозвище Кольт дали человеку, который носил такое украшение или, скорее, его делал, — получаем ремесленную фамилию: ювелир, серебряник. Версия правдоподобная, но не единственная.

Менее очевидная, но возможная гипотеза — связь с глаголом «колтыхать» (качать, болтать) или «колтыга» (неуклюжий человек). В этом случае прозвище Кольт описывало походку или манеру поведения. Прямых параллелей с тюркскими или финно-угорскими корнями в доступных ономастических источниках нет, хотя географически фамилия могла закрепиться в районах смешанного населения — например, на Русском Севере или в Поволжье, где такие прозвища были в ходу.

Интересно, что фамилия Кольтинов встречается заметно реже, чем однокоренные Кольцов или Кольчугин (от «кольцо» и «кольчуга»). Это говорит о том, что основа «кольт-» не получила широкого распространения и, скорее всего, была локальным прозвищем в одной местности. Суффикс -ин в основе Кольтин (не путать с фамильным -ов) указывает на то, что первичное прозвище было на -а/-я: Кольта, то есть человека называли по характерному признаку, а не по отцу. Получается цепочка: прозвище Кольта → фамилия сына Кольтин → фамилия внука Кольтинов.

Социальный состав носителей, скорее всего, был крестьянским или посадским — фамилия не выглядит дворянской или духовной, у неё нет типичных для знати суффиксов (-ский, -цкий) и нет связи с церковными календарными именами. Если искать аналоги, то Кольтинов стоит в одном ряду с фамилиями вроде Серьгин или Пуговкин — по названию мелкого предмета обихода или украшения.