Фамилия Антонышин — один из тех случаев, когда ударение решает всё. Если произносить Антоны́шин, происхождение прозрачно: это украинская или польская фамилия, образованная от имени Антон (через форму Антоныш) с помощью патронимического суффикса -ин. Суффикс -ыш- в этой модели указывает на «малого Антона» — сына или внука, а -ин добавляет значение принадлежности. Иными словами, Антонышин — «чей?» — сын Антоныша, то есть потомок человека, которого в быту звали уменьшительно Антоныш.

Сложности начинаются, если ударение падает на первый слог: А́нтонышин. В этом случае перед нами, скорее всего, западноукраинская или белорусская фамилия с суффиксом -ишин, который характерен для фамилий на -ишин/-ышин (ср. Гаврилишин, Данилишин). Основа здесь та же — Антон, но суффикс -ишин — это вариант патронимического форманта, типичный для говоров, где смягчение согласных и переход «о» в «а» были нормой. В таком варианте фамилия означает то же самое: «сын Антона», но оформлена по иной диалектной модели.

Географически фамилия тяготеет к западным областям Украины — Волынь, Галичина, а также к юго-востоку Польши, где распространены фамилии на -yszyn. В России она встречается редко, обычно как результат миграций XX века. Интересно, что в польском языке фамилия могла писаться как Antonyszyn, и ударение там падает на второй слог, что подтверждает версию с суффиксом -yszyn.

В отличие от более частых Антонов или Антоненко, Антонышин сохранил редкую суффиксальную конструкцию, которая в XIX веке уже почти вышла из употребления в центральных регионах. Это говорит о том, что предки носителя фамилии, вероятно, жили в сельской местности, где дольше держались старые модели образования фамилий от уменьшительных форм имени. Никаких дворянских корней или известных исторических личностей с этой фамилией не зафиксировано — это фамилия крестьянского или мещанского сословия, типичная для Карпатского региона.