Фамилия Карамшка — один из тех редких случаев, когда основа слова неочевидна, а суффикс заставляет задуматься. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий на -ов и -ин, здесь мы видим окончание -а, что типично для украинских, белорусских и польских фамилий (ср. Паливода, Непийпиво, Забужко). Однако в русском контексте такие фамилии тоже встречаются, особенно в южных регионах, где смешивались диалекты.

Корень «карамш» — тёмный. Самая прямая версия: прозвище от диалектного слова «карамша» или «карамыш». В рязанских и тамбовских говорах так называли невысокого, коренастого человека, а также — в переносном смысле — упрямца или человека с тяжёлым характером. В других говорах «карамыш» — это небольшой продолговатый предмет (например, каравай хлеба или чурка). Вполне вероятно, что прозвище дали человеку по внешности или по поведению.

Менее очевидная, но возможная версия — тюркское происхождение. В татарском и башкирском языках есть слово «карамыш» (от «кара» — чёрный, и «мыш» — мышь, буквально «чёрная мышь»). Такие прозвища могли давать за смуглую кожу или за суетливость. Однако фамилия Карамшка — с суффиксом -к(а), что скорее указывает на уменьшительно-пренебрежительную форму в русском просторечии. То есть исходное прозвище было «Карамыш», а в быту его переделали в «Карамшка» (как Ивашка от Иван, Егорка от Егор). Потом это обиходное имя закрепилось уже как фамилия.

Географически фамилия встречается в основном на юге России — в Воронежской, Ростовской областях, а также в Поволжье. Встречаются единичные носители среди казачества, что неудивительно: казаки часто получали прозвища по внешним признакам или по местным диалектным словам.

Таким образом, Карамшка — это, скорее всего, прозвище человека, которого в деревне звали Карамыш (коренастый или чёрный), а в быту — Карамшка. Фамилия осталась в той форме, в какой её произносили соседи, и закрепилась за потомками.