Фамилия Косороткин — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти не нуждается в расшифровке. Она образована от прилагательного «косороткий» — то есть криворотый, с перекошенным или искривлённым ртом. В русских говорах «косоротый» могло означать человека с неровной линией губ, с искривлённой улыбкой или с привычкой кривить рот при разговоре. Прозвище давали по заметной внешней особенности, без злого умысла — в крестьянской среде такие имена были обычным делом.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Косороткин — «сын Косороткого». Модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ на -ой/-ый. Если бы основа оканчивалась на твёрдый согласный, мы бы увидели суффикс -ов (как в фамилии Косоротов), но здесь форма на -ин закрепилась благодаря мягкому окончанию исходного слова.

Интересно, что фамилия могла возникнуть и от другого, менее очевидного корня. В некоторых диалектах «косоротка» называли не только человека, но и предмет — например, кривой нож или инструмент с изогнутым лезвием. Не исключено, что предок Косороткиных был мастером, работавшим таким инструментом, или торговал им. Но эта версия менее вероятна: прозвища по внешности встречаются гораздо чаще ремесленных, тем более таких узких.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России. Встречается в Вологодской, Костромской, Архангельской губерниях — там, где диалектное слово «косоротый» было в ходу. В южнорусских говорах его почти не знали, поэтому за Уралом и на Дону Косороткины редки.

Среди однокоренных фамилий — Косоротов, Косоротых, Косоротков. Первая образована по той же модели, но с суффиксом -ов, вторая — родительный падеж множественного числа (характерен для северных говоров), третья — от уменьшительной формы «Косороток». Косороткин стоит ближе к исходному прозвищу, без дополнительного суффикса -к-, что говорит о древности основы.