Фамилия Костромитин — наглядный пример того, как прозвище, образованное от названия города, закрепилось в качестве родового имени. В основе лежит слово «костромита»: так в русских диалектах называли жителя Костромы, выходца из этого старинного волжского города. Суффикс -ит- в прозвище указывал на принадлежность к местности (ср. «москвич», «туляк»), а конечное -а могло придавать разговорный или даже пренебрежительный оттенок, что типично для уличных прозвищ. Фамилия образована по продуктивной модели на -ин, которая в русском языке чаще всего указывала на родство: «чей?» — «сын Костромиты». Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, был либо переселенцем из Костромы в другой регион, либо его отец получил такое прозвище.

Существует и другая, менее распространённая версия, связывающая прозвище с языческим божеством Кострома — персонажем восточнославянской мифологии, олицетворявшим плодородие и цикличность природы. Обряд «похорон Костромы» был широко известен в Поволжье: чучело или куклу в женской одежде топили в реке или сжигали, что символизировало окончание весенних работ и переход к страде. Если принять эту версию, прозвище Костромита мог получить человек, участвовавший в обряде или носивший имя в честь божества. Однако она уступает первой по вероятности: антропонимические связи с топонимами встречаются гораздо чаще, чем с мифологическими персонажами, особенно в фамилиях на -ин, типичных для северных и центральных областей России.

Фамилия Костромитин фиксируется в документах с XVII века, преимущественно в северных уездах — Вологодском, Тотемском, Устюжском, что косвенно подтверждает версию о миграции костромичей в соседние земли. Встречаются варианты написания Костромитинов, но форма без суффикса -ов- более архаична и точнее отражает исходное прозвище.