Фамилия Митлинер звучит необычно для русского уха, и это не случайно. Её корни ведут не в славянскую, а в еврейскую среду, и связана она с профессиональным прозвищем. Основа фамилии — идишское слово «митлинер» (митлинер), что переводится как «житель Митавы». Митава — это историческое название города Елгава в Латвии, в прошлом одного из важных центров еврейской общины в Курляндии.

Фамилия образована по типичной для ашкеназских евреев модели: название места жительства или происхождения плюс суффикс -ер, который в идише указывает на принадлежность к чему-либо («тот, кто из...»). Таким образом, Митлинер — это «тот, кто из Митавы». Такие фамилии часто давали переселенцам: человек переезжал в другой город, и его начинали называть по прежнему месту жительства.

В отличие от русских фамилий на -ов или -ин, где суффикс указывает на принадлежность отцу или хозяину, модель на -ер (а также -зон, -ман) — чисто западная, принесённая в Российскую империю из немецкоязычных земель вместе с еврейскими фамилиями, которые массово закреплялись в конце XVIII — XIX веке. Поэтому искать в фамилии Митлинер древнерусский корень не стоит: перед нами поздняя «географическая» фамилия, которая прямо говорит, откуда родом был её первый носитель.

Встречается фамилия преимущественно в тех регионах бывшей черты оседлости, куда мигрировали евреи из Курляндии — например, на Украине, в Беларуси, а также в Латвии. В русском языке фамилия склоняется как обычное существительное мужского рода (Митлинер, Митлинера), женский вариант остаётся неизменяемым.