Фамилия Ветлугин — это типичный пример «географической» фамилии, которую получил человек, переселившийся с берегов реки Ветлуги. В основе лежит не имя и не ремесло, а прозвище Ветлуга, которое давали выходцу с этой реки — левого притока Волги. Такая модель образования фамилий была очень распространена: человека, переехавшего в другую местность, «прописывали» по старому месту жительства, и это прозвище закреплялось за его детьми.

Сам гидроним Ветлуга имеет древнее, предположительно балтийское происхождение. Самая простая версия связывает его с деревом: от слова «ветла» (сравните с латышским vituols — «ива»). Другая, более глубокая версия, возводит название к балтославянскому корню «вит-» (русское «вить», литовское vyti), то есть «извилистая» — что хорошо описывает характер течения реки. Есть и третья, менее популярная гипотеза, собирающая название из двух балтийских слов: vieta («место») и lauk («поле»).

Фамилия образована по стандартной модели с суффиксом -ин, который указывает на принадлежность: «чей сын?» — Ветлугин, то есть сын человека по прозвищу Ветлуга. Поскольку фамилии у крестьян и мещан закрепились поздно, в основном в XVIII–XIX веках, точное время появления фамилии Ветлугин установить сложно. Однако ясно, что её носители — потомки людей, чья судьба была связана с Поветлужьем, регионом на севере Нижегородской и юге Костромской областей. Среди однокоренных фамилий — Ветлужский, Ветлужских, но Ветлугин — самая распространённая и прямая по форме.