Фамилия Денюшин — не самая частая, но и не единичная. Её основа — имя или прозвище Денюша. В русской ономастике суффикс -ин указывает на принадлежность: Денюшин буквально означает «сын Денюши» или «человек из рода Денюши».

Денюша — это уменьшительно-ласкательная форма от крестильного имени Денис (в церковной форме Дионисий). Имя Денис было широко распространено в народе, и от него образовалось множество фамилий: Денисов, Денисьев, Денисовский, а также Денюшин. Суффикс -юш- здесь придаёт оттенок ласкательности, что характерно для русских бытовых прозвищ. В документах XVII–XVIII веков встречаются записи крестьян и посадских людей с именем Денюша, например, в переписных книгах северных уездов.

Менее вероятная, но возможная версия — связь со словом «денюжка» (денежка, мелкая монета). В этом случае Денюшей могли прозвать человека, имевшего дело с деньгами: менялу, сборщика податей или просто бережливого хозяина. Однако такая гипотеза слабее, так как прозвища от «денег» обычно давали в форме Денежкин, а не Денюша.

Фамилия Денюшин встречается в основном в центральных и северных регионах России — в Вологодской, Костромской, Ярославской областях, а также на Урале, куда переселялись крестьяне в XVIII–XIX веках. В современных телефонных справочниках и базах данных носители фамилии есть в Москве, Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде, но численно она остаётся редкой.

По социальному составу предки Денюшиных, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми — фамилия не имеет дворянских суффиксов (-ский, -цкий) и не фиксируется в родословных книгах знати. В документах XIX века Денюшины встречаются среди государственных крестьян и мещан.