Поиск Кольчугиных среди зарегистрированных пользователей соцсетей выявил несколько особенностей территориального распространения фамилии в европейской части России. Фамилия практически не присутствует на севере и северо-западе и довольно редко встречается на крайнем юге Росси. Высокая концентрация фамилии отмечается в центральной России (особенно в Центрально-Черноземном районе и Поволжье), и при сравнении современных данных с историческими сведениями, включая упоминания фамилии в XVI и начале XVII века, проявляются несколько интересных закономерностей, отмеченные на карте внизу.

Самые ранние упоминания фамилии Кольчугин встречаются в XVI-XVII вв. на территориях, расположенных преимущественно к югу и юго-востоку от Москвы (линий 1). Впоследствии зона распространения фамилии перемещается далее на восток. Западнее Москвы фамилия встречается редко.
Особенно заметно присутствие фамилии в некоторых городах, основанных в качестве крепостей в XVI-XVII веках на засечных чертах, использовавшихся для защиты от набегов крымских и ногайских татар, включая города: Харьков, Белгород, Воронеж, Тамбов, Пенза, Сызрань, Самара, Оренбург (линия 2).
Отмечается относительно концентрированное присутствие Кольчугиных во Владимирской и Ивановской областях (линия 3), которые вместе с древней Москвой относились к Владимиро-Суздальскому княжеству.
Также бросается в глаза присутствие фамилии в крупных волжских городах, особенно в среднем течении Волги, от Нижнего Новгорода до Саратова (линия 4), которые так же, как и города засечных черт, являлись важными сторожевыми постами.
Эти географические особенности распространения, вероятно, могут быть объяснены тем, что возникновение данной фамилии предполагало связь с военным делом. Московское государство в XVI-XVII веках интенсивно расширялось именно в южном и восточном направлениях, и носители этой клички, в дальнейшем превратившейся в фамилию, как служилые люди, так и мастеровые, могли перемещаться вслед за изменением границ. В частности, сохранились отрывочные документальные свидетельства службы Кольчугиных в качестве стрельцов, казаков и боярских детей на территории Белгородской засечной черты, в крепости Елец, а также в нижегородской земле.