Фамилия Котлин, скорее всего, имеет географическую основу. Её связывают с названием населённого пункта Котля — это сельская гмина (административная единица) в Глогувском повяте Нижнесилезского воеводства Польши. Прозвище Котлин могли дать выходцу из этого места, а затем оно закрепилось как фамилия. В пользу «польского следа» говорит и типичный для польской ономастики суффикс -ин, который в данном случае указывает на принадлежность к местности.

Однако не стоит исключать и более простую, бытовую версию. В русской среде основой для фамилии могло стать слово «котёл» или производное от него прозвище Котёл (например, для человека с круглой фигурой или повара). В таком случае Котлин — это притяжательное прилагательное, отвечающее на вопрос «чей?», то есть «сын Котла». Суффикс -ин здесь стандартен для русских фамилий, образованных от основ на -а, -я.

В документах встречается конкретный носитель: Пётр Никитович Котлин, родившийся в 1892 году в селе Кубанка Благоевского района Одесской области. Эта запись показывает, что фамилия была распространена на юге современной Украины, в регионе, где исторически пересекались русские, украинские и польские влияния.

Фамилия Котлин редкая, её носителей немного. Если сравнивать с однокоренными, то гораздо чаще встречаются Котлов, Котёлкин или Котляров — они образованы напрямую от ремесла (котляр — мастер по котлам) или от прозвища Котёл. Котлин же стоит особняком: его польское происхождение (от Котли) выглядит убедительнее, чем гипотеза о русском прозвище, хотя полностью отбрасывать её нельзя.