Фамилия Гнедушкина — женская форма фамилии Гнедушкин. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Гнедушка. Его корень — «гнед-», от прилагательного «гнедой». Гнедой мастью называют лошадей рыжевато-бурого цвета с чёрным хвостом и гривой. В русских говорах «гнедушка» могло быть ласковым прозвищем такой лошади, а затем и человека — за цвет волос, смуглую кожу или за характер, который ассоциировали с лошадиным норовом.

Модель образования проста: к основе Гнедушк- прибавлен суффикс -ин, который в русских фамилиях указывал на принадлежность («чей сын?» — Гнедушкин). Такие фамилии на -ин типичны для северных и центральных областей России, но встречаются повсеместно. Гнедушкин — редкий вариант на фоне более распространённых «конских» фамилий вроде Гнедова или Гнедой. Уменьшительный суффикс -ушк- придаёт фамилии оттенок ласкательности: вероятно, прозвище Гнедушка дали не взрослому, а ребёнку либо человеку небольшого роста, либо в шутку.

В ономастических справочниках фамилия не фиксируется как столбовая или дворянская. Скорее всего, её носили крестьяне или однодворцы южнорусских губерний, где коневодство было частью хозяйства. Встречаемость низкая — по данным современных телефонных справочников, Гнедушкины живут в основном в Воронежской, Липецкой и Ростовской областях.

Спорных версий происхождения немного. Иногда корень «гнед-» путают с диалектным «гнид-» (вошь), но это фонетически маловероятно: в фамилии ясно слышится «е», а не «и». Ещё одна гипотеза — связь с тюркским «гнед» как вариантом «гнедой», но она избыточна: слово общеславянское, заимствовано из германских языков ещё в древности.

Если искать однокоренные фамилии, то ближе всего Гнедухин, Гнедков, Гнедушев. Гнедушкина стоит в этом ряду особняком из-за суффикса -ушк-, который в русских фамилиях встречается редко и почти всегда указывает на прозвищное, а не на крестильное имя в основе.