Фамилия Дунюшкины — нечастая, но прозрачная по происхождению. В её основе лежит женское имя Дунюшка — ласкательная форма имени Евдокия (в народной речи Авдотья, Дунька, Дунюшка). По-церковнославянски Евдокия значит «благоволение», но в быту имя звучало проще и чаще встречалось в крестьянской и мещанской среде. Фамилию образовали по продуктивной модели: от женского имени с суффиксом -ин- (Дунюшкин) добавили окончание множественного числа -ы, характерное для семейных прозвищ в северных и центральных губерниях России. Дунюшкины — буквально «чьи?» — люди из семьи Дунюшки, то есть потомки женщины по имени Дунюшка.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще образовывали от мужских имён, модель на -ин нередко указывала на матриархальный оттенок: если глава семьи умер или ушёл на долгую службу, детей записывали по матери. В случае Дунюшкиных это особенно вероятно, потому что имя Евдокия было одним из самых распространённых женских имён в XVII–XIX веках, особенно среди старообрядцев. В документах переписей XVIII века встречаются записи вроде «вдова Дунюшка с детьми» — отсюда и могла пойти фамилия.

Географически фамилия тяготеет к северу и северо-востоку европейской России. В метрических книгах XIX века Дунюшкины фиксировались в Вологодской, Костромской и Вятской губерниях. Редкость фамилии объясняется тем, что она не перешла в разряд «стандартных» (как, например, Дуньков или Дуняев), а осталась локальным семейным прозвищем, не вышедшим за пределы нескольких волостей. Сейчас носителей фамилии немного, и большинство живёт в тех же регионах — в Вологодской и Кировской областях.

Словообразовательно фамилия интересна двойным уменьшительным суффиксом: -юшк- (Дун-юшк-а) плюс фамильный -ин-. Такая конструкция встречается реже, чем простые формы (Дунин, Дуняшин), и подчёркивает, что прозвище было не официальным, а домашним, почти интимным. Дунюшкины — не «дети Дуни», а именно «дети Дунюшки», что звучало ласковее и теплее. Это одна из тех фамилий, которые сохранили в себе не столько профессию или сословие, сколько живую интонацию семейного обихода.

Спорных версий у фамилии почти нет. Единственная альтернатива — связь с диалектным глаголом «дунять» (ворчать, дуться) или «дуня» в значении «неповоротливый человек», но эти гипотезы слабы: прозвище от глагола дало бы форму Дуняев или Дунятов, а не Дунюшкины. К тому же имя Евдокия в народе давало десятки ласкательных вариантов (Дуня, Дуняша, Дунюшка, Дунечка), и именно Дунюшка — одна из самых естественных основ для фамилии.