Фамилия Сосновин образована от прозвища или мирского имени Сосна. В основе лежит название хвойного дерева, которое в народной традиции было символом стройности, прямоты и долголетия. Такое прозвище могли дать высокому, статному человеку, либо тому, кто жил в сосновом бору или занимался заготовкой леса. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — сын Сосны, то есть потомок человека с таким прозвищем.

В отличие от более распространённых фамилий с суффиксом -ов (Соснов, Сосновцев), Сосновин относится к модели, типичной для северных и центральных областей России, где патронимы на -ин нередко образовывались не только от имён на -а/-я, но и от прозвищ с основой на согласный (сравните: Хлебников — Хлебниковин? нет, но Сосна — Сосновин). В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные случаи рассматриваются как вариант «притяжательных» фамилий, где -ин указывает на прямое родство, нередко в крестьянской среде.

Географически фамилия встречается нечасто, но имеет локальные гнёзда в Вологодской, Костромской и Кировской областях — регионах, где сосновые леса составляют основу ландшафта. Встречается и вариант с ударением на последнем слоге — Соснови́н, что может указывать на более позднюю фиксацию в документах или на диалектное произношение.

Сословно фамилия Сосновин не была аристократической: в ревизских сказках XIX века её носители — государственные крестьяне, реже — мещане. В редких случаях, если прозвище Сосна давали по внешнему сходству (высокий рост, худощавость), фамилия могла возникнуть независимо в разных губерниях, что объясняет её разрозненное бытование.