Фамилия Левитина — женская форма, образованная от мужской Левитин. В основе лежит прозвище Левит, которое восходит к имени Левий. С древнееврейского это имя переводится как «присоединённый» или «сопровождающий». Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: Левитин — буквально «сын Левита».

Слово «левит» имело и прямое социальное значение. В иудейской традиции левиты — потомки колена Левия, которые выполняли храмовые обязанности, но не были священниками-когенами. Однако фамилия Левитин не обязательно говорит о прямом происхождении от этого колена. Чаще её давали человеку, который служил при синагоге, помогал при богослужении или просто получил такое прозвище за сходство с левитом по поведению или роду занятий.

Интересно, что фамилия Левитин довольно редка по способу образования. В русской ономастике суффикс -ин обычно присоединяется к основам на -а/-я (Петин, Ильин). Здесь же он добавлен к основе «Левит», что создаёт нестандартную модель. Это сближает фамилию с такими редкими примерами, как Маркитан или Солдатин, где прозвище по роду деятельности или статусу получает «сыновний» суффикс.

В отличие от многих искусственных фамилий, которые в XIX веке массово присваивали еврейскому населению Российской империи (вроде Вейценбаум — «пшеничное дерево», Зауэрштром — «кислый поток», Левенфиш — «рыба-лев», Цигенбаум — «козье дерево», Квечман — «высказываться неохотно»), Левитин относится к естественным, «говорящим» прозвищам. Она могла возникнуть спонтанно в среде, где знали, кто такой левит, и не требует перевода с немецкого или идиша.

Географически фамилия встречается в разных регионах бывшей черты оседлости, но без ярко выраженного локального центра. Встречаются варианты написания с одним «т» (Левитин) и с двумя (Левиттин), что связано с колебаниями в орфографии при записи в метрических книгах.