Фамилия Кульшин образована от прозвища Кульша. В его основе лежит нарицательное «кульша» — так в орловских и курских говорах называют бедренную кость. Это слово было заимствовано из литовского, где kulse, kulsis означает «бедро». Бедро у многих народов считалось символом созидательной силы и привлекательности. Поэтому прозвище Кульша могли дать человеку с крепкими ногами, хорошей осанкой или просто в пожелание здоровья и красоты.

Менее вероятна связь с вологодским словом «куляш» — чертёнок, водяной. Если принять эту версию, прозвище могло выполнять «охранительную» функцию: родители нарекали ребёнка Кульшей, чтобы отвести от него сглаз и злых духов, — считалось, что плохое имя обманет нечистую силу. Но эта гипотеза слабее, потому что «кульша» в значении «бедро» лучше объясняет прозвищную модель: прозвища по частям тела и физическим особенностям — один из самых древних и распространённых типов в русской ономастике.

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: Кульшин буквально означает «сын Кульши» или «человек из рода Кульши». Такая модель типична для фамилий, образованных от прозвищ и имён на -а/-я. Встречается фамилия в основном в центральных и южных регионах России, что совпадает с ареалом диалектного слова «кульша». Других версий происхождения, например от тюркских корней или от фамилий Кулешов/Кулиш, ономастика не предлагает — это самостоятельная фамилия со своей прозвищной основой.