Фамилия Кармышин образована от прозвища или нецерковного имени Кармыш, и её корни уходят в тюркские языки. Основа «кармыш» (или «кармыш») в тюркских наречиях может означать «смешанный», «перемешанный» или относиться к названию растения — например, осоки или камыша. Вторая версия связывает слово с «карма» — «горсть», «пригоршня» (от тюркского «кармак» — «загребать»). В русских говорах слово «кармыш» иногда фиксировалось как название рыбы (ерша или бычка), но это, скорее всего, вторичное заимствование.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Кармышин буквально значит «сын Кармыша» или «человек из рода Кармыша». Такая модель типична для фамилий, образованных от прозвищ на твёрдый согласный (ср. Карамышев, где основа та же, но с другим суффиксом). В русской ономастике фамилии на -ин чаще встречаются в северных и центральных регионах, а также в Поволжье, где тюркское влияние особенно сильно.

Географически фамилия Кармышин распространена в основном в Среднем Поволжье — в Татарстане, Чувашии, Самарской и Ульяновской областях. Это объяснимо: именно здесь веками жили тюркоязычные народы (татары, чуваши, башкиры), и русское население активно заимствовало у них прозвища. Предки носителей фамилии могли быть крестьянами или посадскими людьми, получившими прозвище за внешность, род занятий или место жительства — например, заросшее камышом болото.

Интересная деталь: в некоторых говорах «кармыш» означало «небольшой мешок» или «кошель», так что прозвище могло относиться к человеку, носившему с собой мешок (торговцу, сборщику податей). Сравните с фамилией Карманов — от «карман». Таким образом, Кармышин — не просто «сын того, кто смешан», а фамилия с несколькими возможными смыслами, каждый из которых отражает быт или природу региона.

Сословное происхождение фамилии неоднородно: в переписях XVII–XVIII веков Кармышины встречаются как среди крестьян (например, в Симбирской губернии), так и среди служилых людей по прибору. В дворянских родословных книгах эта фамилия не фиксируется.