Фамилия Плитина — женская форма, мужской вариант — Плитин. В основе лежит прозвище, образованное от слова «плита». В русских говорах у этого слова было несколько значений: плоский камень, железная доска, а также переносное — грубый, плотный человек или, напротив, кто-то плоский и невыразительный. Скорее всего, прозвище Плита дали либо каменотёсу или печнику, либо человеку крепкого телосложения. Менее вероятно, но возможно, что прозвище отражало характер: «плита» — в смысле «тяжелый на подъем», неповоротливый.

Фамилия Плитина встречается редко, что указывает на локальное происхождение. Есть основания предполагать её южнорусские или украинские корни: в украинском языке «плита» означает также «печь», а в некоторых говорах — «перекладина», «доска». Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Плитин, то есть сын или потомок Плиты.

Словообразовательная модель проста: основа «плит-» плюс суффикс -ин. Это типичный способ образования русских фамилий от прозвищ, не имеющих уменьшительной формы. Интересно, что фамилия Плитина не связана с географическими названиями (типа Плитняк) — она явно прозвищная, а не топонимическая. В дореволюционных метрических книгах фамилия почти не фиксируется, что говорит о её позднем оформлении, вероятно, в XIX веке, когда крестьянам массово присваивали фамилии по прозвищам.

Если искать однокоренные фамилии, то Плиткин, Плитняков — они встречаются чаще. Плитина стоит особняком: она не получила широкого распространения, возможно, потому, что прозвище Плита было не слишком лестным или устарело. Носители фамилии сегодня могут быть сосредоточены в центральных областях России и в восточной Украине, но точных данных по географии нет.