Фамилия Литвинов — из числа тех, что прямо указывают на происхождение или место, откуда пришел предок. В основе лежит слово «литвин». В XV–XVII веках так на Руси называли не только жителей Великого княжества Литовского, но и белорусов, и даже выходцев с западнорусских земель, оказавшихся под властью Литвы. О бытовом различении говорит пословица: «Как ни закайся литвин, а дзекнет» — мол, выдаст себя говорящий по-русски белорус характерным произношением.

Прозвище Литвин фиксируется в «Ономастиконе» академика Степана Веселовского. Там упомянут, в частности, князь Семен Михайлович Литвин Мосальский (конец XV века). От него пошли Литвиновы-Мосальские — пример того, как прозвище становилось родовым именем. Модель образования проста: суффикс -ов добавлялся к основе Литвин, превращая прозвище в фамилию, отвечающую на вопрос «чей?» — то есть сын Литвина.

Среди известных носителей — Николай Владимирович Литвинов (1907–1987), режиссер и один из создателей отечественного радиовещания для детей, народный артист России. И Рената Муратовна Литвинова (род. 1967), актриса и режиссер, чья узнаваемая манера сделала фамилию знакомой широкой публике.