Фамилия Витвинин происходит от прозвища Витвина, а в его основе лежит слово «витвина», которое В. Даль определяет как «ветвь, прут, лоза, свежая хворостина». Это слово напрямую связано с глаголом «вить» и указывает на то, что прозвище могло относиться к человеку, работавшему с гибкими прутьями. Скорее всего, родоначальник Витвининых занимался плетением: делал корзины, лапти, рыболовные снасти или другую хозяйственную утварь. Такие «профессиональные» прозвища были широко распространены в славянской среде и часто закреплялись за целым родом, переходя в фамилию.

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: Витвинин буквально означает «сын Витвины» или «человек из рода Витвины». Такая модель образования типична для русских фамилий, особенно в северных и центральных регионах, где прозвища на -а, -я давали форму притяжательного прилагательного. Менее вероятно, но не исключено, что прозвище Витвина дали за внешность — так могли назвать очень худого, «тонкого, как прут» человека. Однако, учитывая конкретное ремесленное значение слова, версия о профессии выглядит более убедительной.

Фамилия редкая: в современных базах данных она встречается единично, в основном в центральной России. Это говорит о том, что род мог быть немногочисленным или сильно разветвлённым, но не получившим массового распространения. Точное место возникновения фамилии установить сложно: без архивных записей XVII–XVIII веков можно лишь предполагать, что предки Витвининых жили в лесной или болотистой местности, где было много ивняка и лозы — основного сырья для плетения.

В написании фамилии возможны варианты: Витвинин, Витвинен, Витвин. Последний вариант мог сократиться в результате утраты суффикса, но именно форма Витвинин — наиболее полная и архаичная, сохранившая исходную словообразовательную цепочку. Фамилия не имеет отношения к литовскому или польскому корню, несмотря на внешнее сходство с «Витвин» — в славянском контексте это чисто русское образование от диалектного «витвина».