Фамилия Костеркина — женская форма фамилии Костеркин, которая образована от прозвища или имени Костерка. В основе лежит слово «костер» — не только в значении «горящая куча дров», но и в диалектном, более архаичном смысле. В северных и сибирских говорах «костерь» (или «костра») называли жёсткую часть стебля льна, конопли, которая остаётся после трепания и мятия. Человек, который занимался этим ремеслом — обрабатывал лён, отделял волокно от костры, — мог получить прозвище Костерка. В таком случае фамилия указывает на занятие предка: он мог быть льноводом, трепальщиком или работником, связанным с производством пряжи.

Менее вероятная, но возможная версия — прозвище по внешности или характеру. В русских говорах «костёр» иногда называли скупого, жёсткого человека, а также шалуна или озорника (от глагола «костерить» — бранить, ругать). Однако для фамилии Костеркин ремесленная версия выглядит убедительнее: суффикс -к- в основе типичен для прозвищ по профессии (ср. Мельник — Мельничка, Плотник — Плотничка), а -ин указывает на принадлежность: «сын Костерки».

Сама фамилия — редкая, сконцентрирована преимущественно в центральных и северных регионах России, где было развито льноводство. Встречаются варианты написания с одной «р» (Костерин) — они могут быть однокоренными, но не обязательно: Костерин часто восходит к имени Костя (Константин). Костеркин же держится именно за прозвищную основу, и её носители, скорее всего, потомки крестьян, занятых в обработке льна.