Фамилия Белюгова — женская форма фамилии Белюгов, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Белюг. Слово «белюг» в русских говорах многозначно, и ключ к происхождению фамилии лежит в диалектной лексике, а не в литературном языке.

Самая вероятная версия связывает основу с прилагательным «белый» (древнерусское «бѣлый»). В говорах «белюг» могли называть человека со светлыми волосами или очень бледной кожей. Но есть и другая, более конкретная версия: в вологодских и архангельских говорах «белюг» — это невыделанная, сырая шкура, снятая чулком (обычно с мелкого зверя или овцы). Такое прозвище мог получить скорняк, кожевник или охотник, занимавшийся первичной обработкой шкур. Эта версия выглядит убедительнее, поскольку прозвища по ремеслу в русской ономастике встречаются чаще, чем прозвища по цвету волос с редким суффиксом -юг.

Суффикс -юг в основе — редкая и архаичная словообразовательная модель, характерная для северных и северо-западных говоров. Он придаёт слову оттенок увеличительности или принадлежности к чему-то характерному (сравните: «ветлюг» — от «ветла», «костюг» — от «кость»). Таким образом, Белюг — это не просто «белый», а «тот, кто связан с белым» или «тот, кто работает с белюгом (шкурой)». Патронимический суффикс -ов добавился стандартно, указав на принадлежность: «сын Белюга».

Географически фамилия Белюговы тяготеет к северу России. По данным переписей XIX — начала XX века, основная масса носителей фиксировалась в Вологодской и Архангельской губерниях, что хорошо согласуется с диалектной версией о ремесле. В центральных и южных областях России фамилия встречается редко и, скорее всего, является результатом поздних миграций.

Родственных фамилий с той же основой, но другими суффиксами немного: Белюгин, Белюгинский, Беляков (от «беляк»). Фамилия Белюгов стоит особняком именно из-за редкого форманта -юг, что делает её ярким маркером северного происхождения рода.