Фамилия Лунгин образована по самой распространённой в русском языке модели: от основы Лунг- с помощью патронимического суффикса -ин, означающего «чей?» — то есть сын, потомок человека по прозвищу Лунга. Происхождение самого прозвища неоднозначно, и здесь есть как минимум две версии, связанные с разными языковыми и географическими корнями.

Первая версия отсылает к глаголам, описывающим поведение или характер. В белорусском языке есть слово «лунаць» — «витать», а в псковских говорах — «лунить», то есть «хлопать глазами», быть рассеянным. Прозвище Лунга в таком случае мог получить человек мечтательный, задумчивый или невнимательный. Это объяснение лежит на поверхности и хорошо согласуется с тем, как в народе давали прозвища по заметной черте характера.

Вторая версия — топонимическая. Лунга — это название левого притока реки Ялпуг, протекающего в Чимишлийском и Чадыр-Лунгском районах Молдовы. Выходца с берегов этой реки или переселенца из тех мест также могли прозвать Лунгой, и это прозвище затем закрепилось как фамильное. В таком случае фамилия Лунгин оказывается связана с молдавским или гагаузским регионом, что делает её историю менее очевидной для носителя русского языка, но вполне реальной.

Обе версии не исключают друг друга: прозвище могло возникнуть независимо в разных местах. В пользу того, что фамилия бытовала в русской среде, говорят записи в Книге памяти Кировской области. Там упоминаются Алексей Гаврилович Лунгин (1889 года рождения, деревня Пазгалы Фаленского района), Пётр Гаврилович Лунгин (1906 года, там же) и Василий Яковлевич Лунгин (1922 года, деревня Большие Журавли Шабалинского района). Эти люди — крестьяне из Вятской губернии, и их фамилия уже в XIX веке была вполне обычной для русского Севера.

Среди известных носителей — кинорежиссёр Павел Семёнович Лунгин. Его фамилия, при всей её редкости в современной России, имеет давнюю и неоднозначную историю, где переплелись славянские говоры и географические названия.