Фамилия Паулинь — редкий случай, когда русская по форме, но нерусская по корню фамилия почти не меняет звучания при переходе из языка в язык. В ней легко угадывается латинское имя Paulus — «малый», «скромный», которое в европейских языках дало Пауля, Паоло, Паулу, а в русской традиции — Павла. Но суффикс -инь, а не -ин, сразу выдает нерусское происхождение.

В русском языке суффикс -ин (Паулин) образовывал притяжательные фамилии от основ на -а/-я: «чей? — Паулин». Форма Паулинь с мягким знаком характерна для польской или западнорусской (белорусской) передачи. В польском суффикс -in перед твердыми согласными смягчается, и на письме это отражается как -iń. При переносе в русскую графику мягкий знак остался. Так что носитель фамилии Паулинь, скорее всего, происходит из западных губерний Российской империи — бывших земель Речи Посполитой.

Основа фамилии — католическое имя Паулинь (лат. Paulinus), уменьшительная или ласкательная форма от Paulus. В святцах это имя известно: святые Паулины почитаются в католической и православной традиции (как Павлин). Фамилия могла возникнуть от крестильного имени Паулинь, которое давали ребенку в честь святого, или от прозвища Паулинь — так могли называть человека маленького роста или скромного нрава, но не напрямую, а через имя: «Паулинь» как «сын Паулина».

Сословно фамилия не привязана к дворянству или духовенству. Скорее всего, её носили крестьяне или мещане католического вероисповедания. Встречается она в основном в Латвии и Польше, где сохранилось написание Pauliń, а также среди потомков переселенцев в Сибирь и на Дальний Восток. В современной России фамилия крайне редкая, и её носители — почти всегда потомки тех, кто сменил польское Pauliń на русское Паулинь при записи в метрики или паспорта.

Сравнение с однокоренными фамилиями: Паулин (русский вариант, без мягкого знака) встречается чаще и может быть как русским, так и немецким (от Paulin). Паулинь — более локальная, западнославянская форма. Если встретите Паулинь с ударением на последний слог — это почти наверняка польский след.