Фамилия Дзюбинский образована по типичной для восточных славян модели: к основе прозвища Дзюба добавили суффикс -ин- (указывающий на принадлежность «чей?») и фамильный формант -ский, который на украинских и польских землях часто закреплял за человеком статус шляхтича или просто указывал на выходца из определённой местности. Дзюбинский — буквально «сын Дзюбы» или «человек из рода Дзюбы».

Само прозвище Дзюба — неоднозначное, и ономасты обычно рассматривают два корня. Первый — украинский глагол «дзюбати» (копать, клевать). В этом случае Дзюбой могли прозвать земледельца, который работает заступом, или, наоборот, человека, который ест медленно, «клюёт» понемногу. Вторая версия связывает прозвище со словом «дзюба» — так на юго-западе Руси называли девушку со следами оспы на лице (рябую). Прозвище могло перейти на сына такой женщины, а позже закрепиться как фамилия.

Обе гипотезы объясняют, почему фамилии с корнем «дзюб» так часты на Украине: прозвище было и бытовым, и профессиональным, и описательным. Со временем оно вытеснило крестильное имя и в форме Дзюбинский попало в документы.

Интересная деталь, которую редко упоминают: фамилия Дзюбинский почти не встречается в великорусских губерниях — её география плотно привязана к Правобережной Украине, Подолью и Волыни. Это косвенно подтверждает, что прозвище Дзюба бытовало именно в украинской языковой среде, а суффикс -ский добавили уже при оформлении фамилии по польскому образцу (характерно для шляхетских и мещанских родов Речи Посполитой).