Фамилия Нусратуллина — женская форма мужской фамилии Нусратуллин, и её происхождение напрямую связано с арабским миром и исламской культурой. В основе лежит арабское имя Нусратулла, которое переводится как «помощь Аллаха» или «Божья поддержка». Это имя состоит из двух корней: «нусра» (помощь, победа) и «Аллах» (Бог). В мусульманской традиции такие имена (с компонентом «-улла») считались благодатными — родители давали их в надежде, что ребёнок будет находиться под защитой высших сил.

Модель образования фамилии типична для тюркских народов, исповедующих ислам. К основе Нусратулла добавили русский патронимический суффикс -ин, который в тюркских фамилиях закрепился как показатель принадлежности к роду. Нусратуллин буквально означает «из рода Нусратуллы», «потомок того, кто носит имя Нусратулла». Женская форма Нусратуллина образуется по тому же правилу, что и у тысяч других русских и русифицированных фамилий: заменой окончания -ин на -ина.

Географически фамилия распространена среди татар, башкир и других народов Поволжья и Урала, а также встречается у представителей кавказских народов. Встречаются варианты написания с одной «л» (Нусратулина) или с «х» на конце (Нусратуллинх), но стандартная литературная форма в русском языке — с удвоенной «л» и окончанием -ин/-ина. Это объясняется тем, что в арабском написании имени Нусратулла есть удвоенная согласная «л» (шадда), и при передаче через русскую графику её сохраняют.

Несмотря на кажущуюся экзотичность, фамилия Нусратуллина — не редкость в своей среде. Она стоит в одном ряду с такими однокоренными фамилиями, как Нусратов, Нусраев или Нусратуллоев, которые образованы от того же корня, но с разными суффиксами. Если встретили эту фамилию, почти наверняка её носитель — потомок человека, носившего имя с глубоким религиозным смыслом, что в прошлом указывало на набожность семьи или уважение к исламским ценностям.