Фамилия Сосулькин — редкий случай, когда прозвище образовано не от черты характера или профессии, а от внешнего сходства с предметом. В основе лежит слово «сосулька». Так могли прозвать человека за высокий и худой рост, за бледность или за то, что он постоянно мёрз и кутался, — словом, за любую ассоциацию с ледяным наростом. Прозвища по сходству с бытовыми предметами в русской традиции встречаются (вспомните фамилии Ложкин, Горшков), но «ледяной» корень — большая редкость.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Сосулькин буквально означает «сын или потомок Сосульки». По модели образования это типичная русская фамилия, закрепившаяся в основном в северных и центральных губерниях, где слово «сосулька» бытовало в повседневной речи. В южных диалектах её могли называть «бурулькой», поэтому южное происхождение фамилии маловероятно.

Встречается и другой, менее очевидный вариант: в некоторых говорах «сосулькой» называли не только лёд, но и вялого, плаксивого человека. Если прозвище давали по характеру, то Сосулькин — потомок человека медлительного или обидчивого. Но первая версия (по внешности) правдоподобнее: прозвища по физическим признакам в крестьянской среде были более распространены, чем по тонким чертам поведения.

Фамилия не относится к дворянским или купеческим — её носители, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми. В письменных источниках она встречается с XVII века, но массово распространилась после отмены крепостного права, когда фамилии стали фиксировать у бывших помещичьих крестьян. По данным переписей, Сосулькины чаще всего встречаются в Вологодской и Костромской областях — регионах с долгой зимой, где сосульки — привычная деталь пейзажа.