Фамилия Тульзина — женская форма фамилии Тульзин. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать мужской вариант. В основе фамилии лежит прозвище или неканоническое имя Тульзя. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Тульзин буквально означал «сын Тульзи» или «человек из рода Тульзи». Такая модель типична для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин широко распространены.

Корень «тульз-» не имеет однозначного толкования в современном русском языке. Самая вероятная версия связывает его с диалектным словом «тульзить» — в некоторых говорах так говорили о неуклюжем, медлительном или вялом человеке. Прозвище Тульзя могли дать тому, кто делал всё неспешно, «тульзил». В этом случае фамилия отражает черту характера или манеру поведения предка. Менее убедительна гипотеза о связи с географическим названием, например, с рекой или селом, — таких топонимов с корнем «тульз-» в известных источниках не зафиксировано, поэтому версия с прозвищем выглядит правдоподобнее.

С точки зрения словообразования фамилия Тульзин стоит в ряду таких же патронимических фамилий от прозвищ на -я: Кузя → Кузин, Гуля → Гулин, Ваня → Ванин. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на первый слог: Ту́льзин, Ту́льзина. Социальный состав носителей фамилии не позволяет сделать однозначных выводов: она встречается и в крестьянской среде, и среди мещан, что говорит о её демократичном происхождении. Встретить фамилию можно в разных регионах, но чаще — в старообрядческих районах Поволжья и Урала, где сохранилось много архаичных прозвищных основ.