Фамилия Ольшинина — женская форма от Ольшинин, и её разумнее анализировать в мужском варианте, поскольку именно он хранит ключ к происхождению. Основа здесь — не очевидное «ольха» (дерево), а, скорее всего, прозвище или мирское имя Ольша, образованное от того же корня. В древнерусской антропонимии имена по названиям деревьев встречались сплошь и рядом: Дуб, Береза, Осина, Ольха. Ольшей могли назвать человека за цвет волос (рыжеватый, с медным отливом, напоминающий кору ольхи), за крепкое телосложение или за место жительства — у ольховой рощи.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ин указывает на принадлежность. Ольшинин буквально означает «сын Ольши» или «человек из семьи Ольши». Важно не путать с фамилией Ольховский (дворянской, с суффиксом -ский, указывающим на местность) — Ольшинин стоит ближе к крестьянской или посадской среде, где прозвища давались по внешним признакам, а не по владению землёй.

Встречается фамилия в основном в центральных и северных областях России, где ольха — распространённое дерево, особенно в Тверской, Ярославской, Вологодской губерниях. В писцовых книгах XVI–XVII веков можно найти упоминания крестьян и ремесленников с прозвищем Ольша, но конкретные записи по фамилии Ольшинин редки и не систематизированы в открытых источниках. Это не массовая, а довольно редкая фамилия, что говорит о локальном происхождении — от одного конкретного рода.

Спорный момент: иногда Ольшининых ошибочно связывают с польским szlachta (шляхта) или литовским корнем, но это натяжка. Никаких указаний на благородное происхождение нет. Скорее всего, предок носителя фамилии был простым человеком, которого в деревне знали как Ольшу — либо по цвету волос, либо по двору, стоявшему среди ольшаника.