Фамилия Гнесюк звучит по-южнорусски или по-украински, и её происхождение довольно прозрачно. В её основе лежит прозвище или мирское имя Гнесь, Гнесько. Обычно его связывают с глаголом «гнести» или «гнесть» — давить, жать, угнетать. В диалектах «гнес» или «гнёс» могло означать упрямого, тяжелого на подъем человека либо того, кто «гнетёт» других, давит авторитетом. Впрочем, у прозвищ редко бывает одна трактовка: не исключено, что Гнесюком называли человека, который постоянно «гнул своё», то есть был настырным.

Суффикс -юк — типичный для западноукраинских и белорусских фамилий, особенно распространённый на Волыни, Подолье и в Полесье. Он указывает на молодого человека или сына: Гнесюк буквально значит «маленький Гнесь» или «сын Гнеся». В польской ономастике такая модель тоже встречается, но с ударением на последнем слоге. Таким образом, фамилия образовалась не от отчества с -ович/-евич, а от уменьшительной или патронимической формы, что говорит о её народном, крестьянском происхождении.

Интересно, что в украинских говорах встречается слово «гніс» — вид растительной плесени или гнили, но связь с ним маловероятна: прозвища от названий болезней или порчи давали редко и обычно с иронией, а не как основу для фамилии. Гораздо надёжнее версия с «гнести» — она подтверждается существованием однокоренных фамилий Гнесин, Гнездилов, Гнетнев.

Если искать географическую привязку, то фамилия Гнесюк чаще всего встречается в западных областях Украины — в Ровенской, Хмельницкой, Житомирской, а также среди потомков переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке. В России она редка и воспринимается как явная украинская. Носители фамилии, скорее всего, происходят из крестьян или мещан, которые получили фамилию по прозвищу предка, а не по ремеслу или месту жительства.