Фамилия Косоулина — редкий пример, когда географическая привязка важнее, чем прямое значение корня. Сразу скажем: ничего общего с косой или косоглазием здесь, скорее всего, нет. Основа фамилии — топоним, то есть название места. В русских говорах «косоулина» или «косоулок» — это переулок, глухая улица, тупик, а также кривая, извилистая дорога. Человек, живший в таком закоулке, получал прозвище Косоулин. Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию с диалектным словом «косоуля» — соха с отвалом или просто кривое дерево, но и в этом случае прозвище давали по характерному признаку местности или предмету, а не по внешности.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Косоулин — «сын Косоулина» или «из семьи Косоулина». Модель образования типична для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин широко распространены. Однако сама основа «косоулин» встречается в основном в документах по Вятке, Пермской губернии и Уралу. В этих краях слово «косоулин» в значении «переулок» было в ходу, и фамилия закрепилась именно там. Например, в переписях XVII–XVIII веков по Вятской земле фиксируются крестьяне с прозвищем Косоулин, а позже и с фамилией.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Косоулин заметно отличается от Косоурова или Косолапова. У тех корень прозрачен и описывает физический недостаток или манеру поведения. Косоулин же стоит в ряду «географических» фамилий вроде Заулиных, Переуловых или Закоулкиных — все они образованы от названий частей поселения. Это редкий случай, когда фамилия не говорит о характере или профессии предка, а буквально указывает, в каком углу деревни стояла его изба.

Написание фамилии устойчиво, вариантов с одной «с» или через «а» («Косаулин») в исторических источниках почти нет. Это говорит о том, что слово «косоулин» воспринималось как цельное, а не как составное от «косой» + «улица». В современной России фамилия встречается нечасто, в основном на Урале и в Поволжье, что подтверждает её локальное происхождение.