Фамилия Витлин — одна из тех, чью историю стоит искать не в славянских землях, а в еврейской ономастике. Её основа — женское имя Вита, распространённое у евреев-сефардов. Это имя — латинский перевод еврейского имени Хая, которое означает «жизнь», «живая». В традиции имя Хая (а значит, и его латинский аналог Вита) иногда давали тяжело больному ребёнку в магических целях — чтобы обмануть Ангела смерти, показав ему, что дитя уже «мёртвое» или «не отсюда».

Фамилия образована по модели, типичной для ашкеназских фамилий, с помощью форманта -ин. В русском пространстве этот суффикс чаще всего воспринимается как «притяжательный» (чей? — Витлин, то есть «сын Виты»), что органично вписалось в систему русских фамилий, хотя изначально фамилия несёт иной культурный код.

Важно не путать её с теми еврейскими фамилиями, которые оформлялись типичными ашкеназскими формантами: -сон/-зон («сын»), -ман («человек, мужчина»), -кинд («ребёнок»), -бейн («кость»), -штам («ствол»), а также -ер и -с. У носителей фамилии Витлин мы видим другой путь: она была адаптирована к русской языковой среде через суффикс -ин, что и закрепило её в документах.

В Израиле аналогичные фамилии часто оформляются еврейскими суффиксами принадлежности -ис/-ес, -и, приставкой бен- (с иврита — «сын») или артиклем принадлежности к роду Га-. Фамилия Витлин в этом ряду стоит особняком — она сохранила латинский корень и русское окончание, что выдаёт её долгую историю бытования в восточноевропейской диаспоре.

Из известных носителей — Виктор Львович Витлин, советский композитор. Его творчество — одно из немногих публичных упоминаний этой фамилии, что делает её скорее редкой, чем распространённой. Встретить Витлиных можно в основном в городах бывшего черты оседлости и среди потомков эмигрантов.