Фамилия Полтинова — женская форма фамилии Полтинов. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Полтин. В русском языке слово «полтина» означало монету в 50 копеек, а также половину рубля или половину какой-либо единицы счета. Поэтому первая, самая прямая версия: прозвище Полтин мог получить человек, плативший или бравший полтину, либо тот, кто был должен полтину. В крестьянской среде такие «денежные» прозвища были распространены: они фиксировали долг, сделку или особенность расчета.

Однако есть и другой вариант. В старину «полтиной» называли не только монету, но и половину чего-то целого, например половину каравая хлеба или половину участка земли. В этом случае прозвище могло закрепиться за тем, кто владел половиной надела или делил имущество пополам. Менее вероятна, но возможна связь с глаголом «полти́ть» (делить пополам) — тогда прозвище относилось к человеку, который занимался разделом, например, при дележе наследства.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Полтин- добавился патронимический суффикс -ов (Полтинов), указывающий на принадлежность: «сын Полтина». Форма на -ова — женская, традиционно закреплявшаяся за дочерью или женой.

Географически фамилия Полтинов встречается в основном в центральных и северных регионах России, особенно в бывших вотчинах Строгановых и на Урале, где денежные прозвища и прозвища по долгам фиксировались в переписных книгах XVII–XVIII веков. В современных базах данных носители фамилии Полтиновы сосредоточены в Пермском крае, Кировской области и Удмуртии. Это косвенно подтверждает версию о происхождении из среды черносошных крестьян или посадских людей, у которых были расчеты полтинами.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Полтинников, Полтинкин, Полтинец) показывает, что все они идут от одного корня, но суффиксы уточняют детали: -ников указывает на ремесленника, делавшего или менявшего полтинники, а -ов — на прямое наследование от человека по прозвищу. Фамилия Полтинова, таким образом, одна из самых «прозрачных» в этой группе: она прямо называет предка, которого в быту звали Полтином, и не требует сложных этимологических реконструкций.