Фамилия Коротыгина образована от прозвища Коротыга. В основе лежит прилагательное «короткий» — так в старину могли назвать невысокого человека или того, кто носил короткую одежду. Прозвище Коротыга было распространённым и не несло оскорбительного оттенка, скорее описывало внешнюю примету. Потомок человека с таким прозвищем со временем получил фамилию Коротыгина.

Словообразовательная модель здесь типична для русских фамилий: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?» — Коротыгин, то есть сын или дочь Коротыги). Женская форма Коротыгина закрепилась как вариант, передаваемый по женской линии или в документах.

Интересно, что прозвище Коротыга могло относиться не только к росту. В северных и сибирских говорах «коротыгой» иногда называли короткую одежду — например, полушубок или кафтан, не достающий до колен. В таком случае прозвище мог получить портной, шивший такие вещи, или человек, носивший их в силу привычки или ремесла.

Фамилия встречается в основном в центральных и поволжских регионах России. В документах XVIII–XIX веков Коротыгины записаны среди крестьян и мещан — сословная принадлежность была разной, но чаще всего это были государственные крестьяне, не имевшие крепостной зависимости.

Редкий суффикс -ыг- в основе (Коротыга, а не Коротко) делает фамилию отличной от более распространённых Коротковых. Такие прозвищные формы с суффиксом -ыг- характерны для народной речи и реже встречаются в официальных документах, что придаёт фамилии дополнительную диалектную окраску.

Однокоренные фамилии — Коротков, Коротких, Коротенко, Коротышев. Все они восходят к той же смысловой основе, но каждая образована по-своему: через разные суффиксы или окончания. Коротыгина стоит в этом ряду особняком из-за редкого прозвищного суффикса, который сохранил живое народное звучание.