Фамилия Тохтсинов — редкая и географически привязанная, скорее всего, к Северному Кавказу. Её основа — мужское имя или прозвище Тохтсин (Тохтси), которое имеет тюркские или кавказские корни. Наиболее вероятная версия: в основе лежит тюркское «тохта» (остановка, стой, задержка) или производное от него имя Тохта, распространённое у многих тюркских народов. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Тохтсинов, то есть «сын (или потомок) Тохтси». Форма Тохтсинов, а не Тохтсинов, подсказывает, что исходное имя звучало как Тохтсин, а не Тохта.

Встречается фамилия преимущественно у осетин, ингушей и чеченцев, где она могла возникнуть как русифицированная форма фамилии на -ты (например, Тохтситы). В осетинской среде имя Тохтсин могло быть связано с арабским именем Тахсин (восхваление), но это менее вероятно из-за фонетики. В ингушском и чеченском языках корень «тох» означает «битва», «сражение», и прозвище Тохтсин могло означать «боец» или «воин», хотя точных параллелей нет.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий, образованных от нерусских имён: к основе добавили суффикс -ов/-ев или -ин, чтобы адаптировать к русской системе. Здесь именно -ин, что характерно для основ на -а или мягкий согласный. География фамилии узкая: основные носители — выходцы из Северной Осетии и Ингушетии, где фамилия фиксируется в документах XIX–XX веков.

Из-за редкости фамилии её сложно связать с конкретным ремеслом или сословием. Скорее всего, предок Тохтсиновых был свободным горцем, получившим фамилию по имени отца или деда. Другие версии (например, от топонима) малоправдоподобны: селений с таким названием не найдено. Таким образом, Тохтсинов — классический пример фамилии, которая хранит в себе забытое имя или прозвище, бытовавшее в одном из горных обществ Кавказа.