Фамилия Дитюк в своей основе имеет прозвище или уменьшительное имя Дитя. В украинском и южнорусском говорах «дитя» — это ребенок, дитятко. Суффикс -юк указывает на характерное для западноукраинских и белорусских земель образование: он присоединялся к основе, обозначая либо сына («чей? — Дитюк»), либо человека, связанного с тем, что названо корнем. По этой модели, Дитюк — буквально «сын Дити» или «потомок того, кого звали Дитя».

Вероятнее всего, исходное Дитя было не официальным именем, а домашним, ласкательным прозвищем. В старину ребенка могли так называть до крещения или в семье, а потом прозвище закреплялось за отцом и передавалось детям. Менее вероятна, но возможна версия, что Дитя — прозвище взрослого человека, который выглядел или вел себя по-детски, хотя в ономастике такие случаи встречаются реже, чем прозвища по родству.

Фамилия Дитюк распространена прежде всего на западе Украины — в Волынской, Ровенской, Тернопольской областях, а также в приграничных районах Беларуси. В России она редка и встречается в основном у переселенцев с Украины. По сословной принадлежности предки Дитюков, скорее всего, были крестьянами или казаками — суффикс -юк типичен для фамилий непривилегированных слоев населения на этих территориях.

Любопытно, что фамилия Дитюк не имеет ничего общего с немецким словом «дит» (народ) или английским «дитя», хотя внешнее сходство может ввести в заблуждение. Это чисто славянская фамилия, образованная от древнего корня, который сохранился в украинском языке в значении «ребенок». Встречаются и варианты написания — Дитяк, Дитюк, Дитюков, но форма на -юк самая устойчивая и географически привязанная.