Фамилия Серлина — женская форма, мужской вариант — Серлин. В основе лежит либо личное имя, либо прозвище, а суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — сын или потомок Серлы.

Самая вероятная версия — происхождение от уменьшительной формы крестильного имени Сергей. В народной речи имя Сергей сокращали до Серёжа, Серёга, а оттуда — до простого и бытового Серло. Суффикс -л- в таких прозвищах (как в Миша — Мишло, Павел — Павло) придавал имени фамильярный или шутливый оттенок. Так Серлом могли назвать человека по имени Сергей, и его дети стали Серлиными.

Есть и вторая, менее частая версия — связь с диалектным словом «серла» или «серло», которое в некоторых говорах означало сердитого, ворчливого человека. В этом случае фамилия пошла не от имени, а от прозвища по характеру. Спор здесь решается в пользу первой версии: антропонимические модели русского языка чаще образуют фамилии на -ин от личных имён, чем от редких диалектных слов, не зафиксированных в широком употреблении.

Географически фамилия Серлин (и Серлина) встречается преимущественно в центральных областях России — в Тверской, Ярославской, Московской губерниях. Это говорит о том, что корень фамилии — северо-восточный, а не южный или западнорусский.

С точки зрения социальной истории, Серлины — скорее всего, крестьянский или мещанский род. Фамилии на -ин от уменьшительных имён типичны для непривилегированных сословий, где детей в быту называли не полным именем, а домашним сокращением. В дворянской среде такие фамилии встречаются редко, и Серлина к ним не относится.