Фамилия Палтын — редкая и на первый взгляд неочевидная. Её основа, «Палт-», не встречается в распространённых славянских именах или названиях профессий, поэтому ключ к происхождению лежит в диалектной лексике и прозвищах.

Скорее всего, в основе фамилии лежит древнерусское или диалектное слово «палта» (или «палто»). В северных и сибирских говорах «палтой» называли неповоротливого, неуклюжего человека, увальня. В некоторых регионах слово «палтать» означало «болтать, пустословить», а «палтыга» — «лентяй, шатун». Таким образом, первый носитель фамилии Палтын мог получить прозвище за медлительность или нерасторопность. Версия с прозвищем, образованным от диалектного слова, — самая надёжная, поскольку она объясняет нестандартное окончание основы.

Суффикс «-ын» (а не более привычный «-ин») указывает на притяжательную модель: «чей?» — Палтын, то есть сын или потомок человека по прозвищу Палта. Такая форма характерна для северорусских и некоторых среднерусских говоров, где фамилии на «-ын» встречаются чаще, чем на юге.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с тюркскими языками. В ряде тюркских наречий «палта» или «балта» означает «топор». В этом случае фамилия могла принадлежать человеку, чей предок был связан с плотницким делом или носил прозвище «Топор» (по аналогии с русскими фамилиями Топоров и Топорков). Однако для фамилии Палтын эта версия слаба: тюркские заимствования обычно давали фамилии через суффикс «-ов» (Палтов, Балтаев), а не через «-ын».

Фамилия очень редкая. По переписям и справочникам, её носители исторически фиксировались в основном в Вологодской и Архангельской губерниях, что подтверждает диалектную северорусскую версию. Палтын — не дворянская и не купеческая фамилия, а крестьянская или мещанская, образованная от бытового прозвища, которое со временем забылось.