Фамилия Димитрищук — яркий представитель украинской модели фамилий на -ук/-юк, указывающих на родство или подчинение. В данном случае основа — личное имя Димитрий (церковная форма от Дмитрий). Суффикс -щук — это вариация продуктивного украинского суффикса -ук. Усечение основы (Димитрий → Димитрищ-) и добавление -ук даёт значение «сын Димитрия» или «потомок Димитрия». Буква «щ» в суффиксе — результат слияния конечного согласного основы «й» и начального «у» суффикса, что характерно для западных и центральных говоров Украины.

В отличие от русской модели с суффиксом -ов (Дмитриев), украинские фамилии на -ук изначально были более демократичными и распространёнными среди крестьян и казаков, особенно на Правобережье и в Галиции. Димитрищук — фамилия, которая однозначно локализуется на западе Украины: Волынь, Подолье, Львовщина. Если встретить её в России, это почти наверняка след переселения или репатриации.

Имя Димитрий (от греческого Деметриос — «посвящённый Деметре», богине земледелия) в православии и католицизме было одним из самых частых, поэтому фамилия на его основе не указывает на социальный статус, а лишь фиксирует имя отца. Интересно, что форма «Димитрий» в украинском быту могла звучать как «Дмитро», но в фамилии сохранилась более архаичная, полная церковная форма — это говорит о том, что имя записывали по документам, а не на слух.

Встречается также вариант написания «Димитрищук» с двумя «и» и одной «т», что не меняет этимологии. Сравнение с однокоренными фамилиями — Дмитрук, Дмитренко, Дмитриев — показывает, что Димитрищук стоит в ряду тех, где ударение падает на последний слог (Димитрищу́к), что типично для украинских фамилий на -ук.