Фамилия Зельгин — одна из тех, чья основа уходит в прозвища, а не в крестильные имена. Её ядро — слово «зельга», которое в русских говорах имело несколько значений, и от того, какое из них легло в основу, зависит портрет предка.

Самая вероятная версия — профессиональное прозвище. В архангельских и вологодских говорах «зельга» означала «кривой нож для строгания», а в более широком смысле — «скобель» или «струг». Мастер, работавший таким инструментом, — плотник, бондарь или столяр — вполне мог получить прозвище Зельга. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Зельгин — сын Зельги. Так фамилия закрепилась за потомками ремесленника.

Вторая, менее распространённая гипотеза, связывает «зельгу» с диалектным словом «зелье» — в ряде областей так называли не только травы и снадобья, но и кислое, забродившее тесто или квас. Прозвище Зельга могли дать любителю хмельных напитков или, наоборот, знахарю, собиравшему травы. Однако эта версия слабее: слово «зелье» чаще образовывало фамилии через суффикс -ев (Зельев), а не через -ин.

Фамилия Зельгин — редкая. Её географическая привязка — прежде всего Русский Север, откуда она могла распространиться в Сибирь и на Урал вместе с переселенцами. Встречаются также варианты написания с одной «л» — Зегин, но это уже результат упрощения произношения, а не иная этимология.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Зельгов, Зельгинский — показывает, что именно форма на -ин характерна для северных и центральных областей России, где патронимический суффикс преобладал над притяжательным -ов. Таким образом, Зельгин — это фамилия человека, чей предок был мастеровым, работавшим с деревом, и жил, скорее всего, на севере страны.