Фамилия Арменшин интересна тем, что её основа явно неславянская, а суффикс — исконно русский. В этом её главная особенность. Ядро фамилии — имя или прозвище Арменша. Скорее всего, оно восходит к этнониму «армянин». В русских говорах и документах XVI–XVII веков слово «армен» или «арменин» могло обозначать не только национальность, но и прозвище человека, который торговал с армянами, жил среди них или имел характерную внешность. Уменьшительно-пренебрежительная форма Арменша (как «армянин» → «арменка») и стала основой фамилии.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Арменшин буквально значит «сын Арменши» или «человек из рода Арменши». Такая модель типична для фамилий, образованных от прозвищ и имён на -а/-я, как Пушкин, Ильин или Мишин. В отличие от фамилий на -ов, которые чаще встречаются у великорусского населения, -ин распространён в северных и центральных регионах России, а также в Поволжье. Эта географическая привязка хорошо объясняет, почему фамилия Арменшин встречается в основном в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области. В этих регионах издавна жили армянские общины, а русское население могло давать прозвища по национальному признаку.

Версия о происхождении от тюркского «арман» (мечта, желание) с добавлением аффикса -ша маловероятна: фамилии с таким корнем обычно имеют окончание -ов (Арманов) или -ев, а -ин для них нехарактерен. Также не стоит путать Арменшина с фамилией Арменский — последняя образована от названия села или местности, а не от прозвища.

Предок носителя фамилии, скорее всего, был крестьянином или посадским человеком, получившим фамилию в XVIII–XIX веках при переписях. Сословной привязки нет: Арменшины могли быть как государственными крестьянами, так и мещанами.