Фамилия Дубенюк образована от прозвища Дубень, которое восходит к слову «дуб». В основе прозвища — характерный признак: так могли назвать крепкого, здорового, выносливого человека, похожего на вековой дуб. Но есть и другая, не менее вероятная версия: Дубнем называли того, кто жил в дубовом лесу или возле дубравы. В быту прозвище постепенно вытеснило наследственное имя и закрепилось в официальных документах.

Словообразовательная модель фамилии Дубенюк — украинская. Суффикс -юк (как и -ук, -чук) типичен для западноукраинских и полесских земель: он указывает на «сына» или «потомка» человека, носившего прозвище Дубень. То есть Дубенюк — это буквально «сын Дубня» или «потомок Дубня». Такие фамилии особенно распространены на Волыни, в Подолье и на юге Беларуси.

Интересно, что у фамилии есть однокоренные «собратья»: Дубов, Дубенко, Дубняк. Все они образованы от одного корня, но разными суффиксами, что отражает региональные особенности. Дубенюк стоит в этом ряду особняком — его ареал в основном охватывает западные области Украины, где суффикс -юк является одним из самых продуктивных. Встречается фамилия и в Польше, куда попала с переселенцами из украинского Полесья.

Прозвище Дубень могло закрепиться не только за лесником или жителем дубравы. В некоторых говорах «дубень» означало упрямого, несговорчивого человека — эта версия тоже имеет право на существование, хотя менее распространена. Спор между значениями «крепкий человек» и «житель дубравы» остаётся открытым, но ономасты чаще склоняются к второй версии: фамилии, образованные от названий местности, встречаются чаще, чем отвлечённые характеристики характера.