Фамилия Екатеринушкин — редкий пример трёхступенчатой словообразовательной конструкции, которая сразу выдаёт неканоническое, «домашнее» происхождение. В основе лежит женское имя Екатерина, но не напрямую, а через уменьшительно-ласкательную форму Екатеринушка. Такое имя могли дать девочке в крестьянской или мещанской семье, где полное имя звучало слишком торжественно, и его заменяли более тёплым вариантом. Суффикс -ушк- в русских именах (Ванюшка, Марфушка) указывал на ласку или на младший возраст, а закрепившись в фамилии, он сохранил этот оттенок.

Притяжательный суффикс -ин образует фамилию по отцу или матери: Екатеринушкин — буквально «чей?» — сын Екатеринушки. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще давались по отцу, -ин мог указывать и на мать, если она была главой семьи или имя получило широкое хождение в округе. В данном случае вероятнее, что родоначальника звали Екатеринушка (мужское прозвище от женского имени — редкое, но возможное в среде, где ребёнка ласково называли по матери), либо фамилия закрепилась за потомками женщины с таким именем.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России, где была распространена модель фамилий на -ин и где имя Екатерина (в просторечии Катерина) встречалось часто. В южных и сибирских говорах предпочли бы форму Катеринушкин или Катеринин, так что написание с начальным Е- — признак книжного, церковного влияния, которое сохранили грамотные переписчики.

Социальный контекст: фамилия недворянская. Её носители — скорее всего, крестьяне или посадские люди, у которых фамилии сложились поздно, в XVIII–XIX веках, когда приписали прозвище или уличное имя. В ревизских сказках и метриках Екатеринушкины могли встречаться как однодворцы или государственные крестьяне, но массового распространения фамилия не получила — она осталась редкой, локальной.

Сравнение с однокоренными: есть фамилии Екатеринин (от полного имени), Екатеринкин (от Катеринка), Катеринушкин. Екатеринушкин стоит особняком из-за тройного суффикса (-ушк- + -ин) — такая цепочка характерна для фамилий, образованных от имён с уменьшительными суффиксами, которые в быту вытеснили полное имя. Это делает фамилию не просто «по имени», а по его самой тёплой, семейной форме.