Фамилия Косулькина — женская форма фамилии Косулькин. Она образована по самой распространённой в русской ономастике модели: к основе прозвища или имени добавили суффикс -ин, который указывает на принадлежность («чей?» — Косулькин, то есть сын или потомок Косульки). Поэтому, разбирая фамилию, мы говорим о мужском варианте — Косулькин.

В основе лежит слово «косулька». В разных говорах у него несколько значений. В южных и центральных областях России косулькой называли небольшой плуг, соху особого устройства — «косуля». Если предок был крестьянином, пахарем, его могли прозвать по орудию труда: Косулька (человек, работающий с косулей). Такие прозвища по инструментам в крестьянской среде встречались часто и без труда закреплялись за родом.

Вторая версия связывает фамилию с животным миром. Косулька — уменьшительное от «косуля» (дикая коза). Прозвище Косулька могли дать за внешнее сходство — быстрому, стройному или пугливому человеку, либо тому, кто охотился на этих животных. В пользу этой версии говорит то, что прозвища от названий зверей (Волк, Медведь, Заяц) в русских фамилиях очень распространены. Однако «косулька» — форма уменьшительная, ласкательная, что скорее указывает на прозвище-характеристику, а не на профессию охотника.

Третья, менее вероятная гипотеза — отчество от нецерковного имени Косулька. В дохристианской Руси детей называли по животным или предметам, чтобы «обмануть» злых духов. Но имя Косулька — слишком явный уменьшительный вариант от Косуля, поэтому скорее всего это именно прозвище, а не полноценное личное имя.

Географически фамилия Косулькина встречается преимущественно в центральных регионах России, особенно в Поволжье и на Урале. Встречаются также однокоренные фамилии Косулин, Косульников, Косушкин — все они восходят к тому же корню «кос-», но с разными суффиксами, что говорит о независимом возникновении в разных местностях. Точно определить, какой из предков был — пахарь с косулей или человек, похожий на косулю, — без генеалогического исследования не получится, но оба варианта имеют под собой реальную языковую основу.