Фамилия Кармишина в своей основе, скорее всего, хранит память о тюркском имени Кармыш, что означало «ребенок родился» — так нередко называли долгожданного наследника. Выходцы из других стран, носители подобных имен, служили в русской армии, крестились, то есть становились православными, женились на русских и через несколько поколений полностью «обрусевали», сохраняя лишь иноязычную основу своей фамилии. Именно так и появилась на свет фамилия Кармишина: к основе на -а (Кармиша) добавился типичный русский суффикс принадлежности -ин, указывающий на родство по отцу («чей?» — Кармишин сын, дочь Кармишина).

Есть и другая версия, привязанная к месту. Прозвище Кармиша могли дать человеку, который был родом из пензенского поселка Кармиши. Само название этого поселка иногда возводят к коми-пермяцким корням: «кар» — «город» и «мича» — «красивый». Однако эта гипотеза слабее тюркской: в Пензенской области исторически сильнее тюркское (татарское и мордовское) влияние, а коми-пермяцкие топонимы там почти не встречаются. Поэтому версия о происхождении от тюркского имени Кармыш выглядит правдоподобнее.

Фамилия не слишком распространена, но встречается в Поволжье и центральных областях России, что также подтверждает её вероятную тюркскую основу, адаптированную русской моделью с суффиксом -ин.