Фамилия Путинина — женская форма фамилии Путинин, а та, в свою очередь, образовалась от мужского имени или прозвища Путиня. Это типичная «отчество» по модели: что было имя у отца, то и стало фамилией у потомков. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей сын?» — Путинин, то есть сын Путини.

Корень здесь — «пут-». Самое прямое объяснение: Путиня — человек, связанный с дорогой, путник, странник. В древнерусском языке «путь» — не только дорога, но и путешествие, поход. Прозвище Путиня могли дать торговому человеку, гонцу, проводнику или тому, кто много ходил по чужим землям. В новгородских и псковских берестяных грамотах встречается имя Путила (того же корня) — уменьшительная форма от «путь» с суффиксом -ил-/-ил-. Путиня — вариант с суффиксом -ин-/-ин-, который тоже образовывал уменьшительно-ласкательные имена в XII–XIV веках.

Есть и вторая версия, менее очевидная. В некоторых говорах «путиной» называли паутину, а «путиня» могло быть прозвищем ткача или прядильщика — по ассоциации с нитями. Однако эта гипотеза слабее: в русской ономастике прозвища от «путь» встречаются гораздо чаще и фиксируются в исторических документах (например, боярин Путьша в летописях).

Географически фамилия Путинин и Путинина распространена в центральных и северных областях России — там, где было развито торговое движение и где имя Путиня бытовало как нецерковное. В XIX веке носители фамилии встречались среди крестьян и мещан Ярославской, Костромской и Вологодской губерний. Редкость фамилии объясняется тем, что имя Путиня не вошло в святцы и постепенно вышло из обихода, а фамилия осталась как память о предке-ходоке или страннике.