Фамилия Лотвин звучит скорее как переделанное на русский лад имя, чем как прозвище от профессии или внешности. В её основе почти наверняка лежит западнославянское или балтское имя Лотвин, которое в свою очередь восходит к этнониму «лотвин» — так в старых польских и литовских текстах называли латгальцев, одно из балтийских племён. В этом смысле фамилия Лотвин — родственница более известной Лотвинов, только без типичного русского суффикса -ов. Человек по прозвищу Лотвин мог быть выходцем из Латгалии или просто иметь светлые волосы и глаза, которые у славян ассоциировались с прибалтийскими соседями.

Словообразовательная модель здесь простая и древняя: основа «лотвин» напрямую стала фамилией без дополнительных суффиксов. Такие «чистые» фамилии — без -ов, -ин, -ский — чаще встречались на западе России, в Белоруссии и на Украине, где польская и литовская традиция не требовала обязательного прибавления патронимического окончания. В русских говорах Лотвин могло закрепиться как прозвище, а затем и фамилия, уже в XVI–XVII веках, когда на московскую службу попадали выходцы из Речи Посполитой.

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с диалектным глаголом «лотвить» — в некоторых северных говорах так называли неуклюжее, медленное движение или возню с чем-то тяжёлым. Тогда Лотвин — прозвище медлительного или нерасторопного человека. Однако эта гипотеза слабее: глагол редкий и локальный, а имя Лотвин как личное имя действительно фиксируется в исторических документах, например в метриках православных церквей Гродненской губернии.

Фамилия Лотвин не относится к числу распространённых аристократических родов. В основном её носили крестьяне и мещане западных губерний Российской империи — Витебской, Минской, Могилёвской. В советское время география расширилась за счёт миграций, но и сегодня Лотвины чаще встречаются в Беларуси и на Смоленщине, чем, скажем, в Сибири. Ударение в фамилии плавающее: в русском языке обычно на первый слог, в белорусском — на второй, что отражает разное происхождение носителей.