Фамилия Дзюбина — женская форма фамилии Дзюбин. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Дзюба, которое в русских говорах имело несколько значений. В южных и западных регионах дзюбой называли человека с большим ртом или того, кто любит много говорить, «разевает рот». В некоторых диалектах слово «дзюба» означало «забияка», «драчун», «задира». Также есть версия, что это могло быть прозвище человека с физическим недостатком — например, с заячьей губой или кривым ртом.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Дзюбин — сын или потомок Дзюбы. Модель образования типична для русских фамилий, особенно распространённых на севере и в центральных областях. Форма Дзюбина закрепилась в документах как женский вариант, но в быту могла передаваться по наследству так же, как и мужская.

Фамилия встречается в основном на юге России и в украинских землях, что объясняется фонетическим влиянием украинского языка: звук «дз» вместо «з» — характерная черта южнорусских и украинских говоров. В старых переписных книгах можно найти упоминания Дзюбиных среди крестьян и казаков, например, в Черниговской и Полтавской губерниях. Редкость фамилии связана с тем, что прозвище Дзюба не было повсеместным, а суффикс -ин закрепился за ней уже в письменной традиции.

Однокоренные фамилии — Дзюба, Дзюбенко, Дзюбло — встречаются чаще и имеют ту же основу, но отличаются по суффиксам, что указывает на разные регионы бытования. Если фамилия Дзюбина встречается в документах XIX века, то почти наверняка её носители были из малороссийских губерний или из южных уездов России, где смешались русские и украинские говоры.