Фамилия Естюшкина — редкий случай, когда разбор лучше начинать не с корня, а с суффикса. Она образована с помощью типичного русского патронимического суффикса -ин, который в женском роде даёт окончание -а. Это значит, что в основе лежит мужская фамилия Естюшкин, а та, в свою очередь, произошла от прозвища или имени Естюшка.

Естюшка — это уменьшительно-ласкательная форма от крестильного имени Евстафий (в просторечии — Евстигней). Имя греческого происхождения, означает «устойчивый», «хорошо построенный». В народе имя Евстафий давали редко, но его сокращённые варианты — Естя, Естюха, Естюшка — встречались в северных и центральных губерниях России. Фамилия могла закрепиться за потомками человека, которого в быту звали Естюшкой, то есть «сын Естюшки» или «внук Естюшки».

Есть и вторая, менее вероятная версия: основа Ест- могла возникнуть из диалектного глагола «есть» (в смысле «кушать») или прозвища Еда. Но в ономастике такое объяснение слабое: прозвища от глагола «есть» обычно давали обжорам, и они образовывали фамилии вроде Едовина или Едокова. Форма Естюшка прямо указывает на личное имя, а не на бытовое прозвище.

По географии фамилия Естюшкин (и женская Естюшкина) тяготеет к Вологодской и Архангельской областям, а также встречается в Пермском крае. Это район бытования старых русских говоров, где сохранялись архаичные формы имён. Сословно предки Естюшкиных, скорее всего, были государственными крестьянами или посадскими людьми — в дворянских родословных книгах эта фамилия не зафиксирована. В дореволюционных переписях её носители числились преимущественно крестьянами и мещанами.

Ударение в фамилии падает на второй слог: Естю́шкина. В разговорной речи иногда смещают на первый, но литературная норма — на «ю». Фамилия не имеет однокоренных параллелей вроде Естюгин или Естюков — это указывает на её локальный, «гнездовой» характер: она могла возникнуть в одной волости и дальше не распространилась.