Фамилия Тутунина — женская форма от Тутунин, а та, в свою очередь, образована от прозвища или мирского имени Тутун. В отличие от множества фамилий на -ин, произведённых от имён на -а/-я (Тимоха — Тимохин), здесь основа не усекается: Тутун + ин, что указывает на имя, оканчивавшееся на твёрдый согласный. Такая модель типична для прозвищ, а не для крестильных имён.

Корень «тутун» неоднозначен, и это как раз тот случай, когда стоит рассмотреть две версии, не навязывая единственную. Первая и самая прямая — связь с тюркским словом «тутун» (дым). В тюркских языках это же слово могло означать «табак», но в русских говорах, особенно в южных и сибирских регионах, «тутун» — это именно махорка, самосад. Прозвище Тутун могли дать заядлому курильщику, торговцу табаком или человеку, жившему в прокуренной избе. Вторая версия — от глагола «тутунить» (гнуть, мять, пригибать к земле), который фиксируется в псковских и тверских говорах. Тогда Тутун — это прозвище сутулого, сгорбленного человека, либо, в переносном смысле, того, кого «гнула» жизнь.

С географией фамилии всё прозрачно. Тутунины — не случайные переселенцы, а коренные жители определённых мест. Максимальная концентрация фамилии исторически приходится на Вятку (современная Кировская область) и Пермский край. Вятские переписные книги XVII–XVIII веков фиксируют крестьян с этой фамилией в Котельническом и Орловском уездах. Именно вятский говор сохранил слово «тутун» в значении «табак», что делает версию с курильщиком наиболее вероятной для этого ареала.

Суффикс -ин, а не -ов, тоже говорит о древности фамилии: в северных и северо-восточных землях Руси (Новгород, Вятка, Пермь) притяжательные фамилии на -ин были распространены шире, чем на юге. В дворянские родословные книги Тутунины не попали — это стопроцентно крестьянская фамилия, что подтверждается и переписями, и тем, что она не встречается среди служилого сословия. Сейчас носители фамилии рассеяны по всей России, но в Кировской области и Пермском крае её по-прежнему можно встретить чаще, чем в среднем по стране.