Фамилия Дюжин — один из тех случаев, где исходное слово лежит на поверхности, но его значение не стоит понимать буквально. В основе лежит числительное «дюжина» (двенадцать). Однако называли Дюжиной не того, кто родился двенадцатым по счёту, и не того, кто любил считать дюжинами. Скорее всего, так в крестьянской среде могли прозвать двенадцатого ребёнка в семье. В многодетных семьях, где детей считали чуть ли не десятками, прозвища по порядку рождения давали нередко: Первак, Вторак, Третьяк, Шестак, Девятой, Десятый. Дюжина (двенадцатый) — логичное продолжение этого ряда.

Слово «дюжина» пришло в русский язык из французского (douzaine) через польское посредничество, но к моменту появления фамилий в XVIII–XIX веках оно уже прочно вошло в обиход. Модель образования фамилии стандартная для русского Севера и центральных губерний: суффикс -ин указывает на принадлежность к роду. Дюжин — буквально «сын Дюжи» или «из семьи Дюжи». Прозвище Дюжа (краткая форма от Дюжина) могло закрепиться за отцом, а затем перейти к детям в виде фамилии.

В отличие от фамилий Дюжинов, Дюжинкин или Дюженко, фамилия Дюжин выглядит лаконичной и «северной» по звучанию. Она встречается в основном в Вологодской, Архангельской и Костромской областях, а также в Сибири, куда переселялись крестьяне из этих регионов. Встречаются варианты написания с ударением на первый слог (Дюжин) и на второй (Дюжин), но в словарях русских фамилий закреплён вариант с ударением на первый слог.

Иногда фамилию ошибочно связывают с прилагательным «дюжий» (сильный, крепкий). Но слово «дюжий» имеет другую этимологию (от праславянского *dužь) и не родственно «дюжине». Если бы фамилия произошла от «дюжий», она выглядела бы как Дюжев или Дюжин, но с другим ударением. Так что Дюжин — это однозначно «двенадцатый», и ничего общего с богатырской силой здесь нет.