Фамилия Карнишев принадлежит к распространённому типу русских фамилий на -ев, образованных от прозвищ или имен, оканчивающихся на мягкий согласный или -й. В её основе лежит прозвище Карныш. В русских говорах, особенно южных и западных, «карныш» — это коршун, хищная птица. Прозвище могли дать человеку с острым, хищным взглядом, цепким характером или, напротив, за любовь таскать чужое, как коршун уносит цыплят. В этом случае фамилия звучит «птичье» и родственна фамилиям Коршунов, Соколов, Ястребов.

Однако есть и вторая, не менее правдоподобная версия. В некоторых диалектах «карныш» — это коротышка, человек низкого роста или с какой-либо физической особенностью (например, с укороченной конечностью). Слово «карный» в старых говорах значило «короткий, обрубленный». Так прозвище Карныш могло закрепиться за невысоким человеком, и тогда фамилия Карнишев — из того же ряда, что и Коротков, Малышов.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Карнишев буквально означал «сын Карныша». Фамилия редкая, нечастотная, что говорит о её локальном происхождении — скорее всего, из южнорусских или белорусских областей, где слово «карныш» было в ходу. Встречаются варианты написания с одной «с» (Карнишев и Карнышев), но исторически более верной считается форма через «ы» — Карнышев, от исходного прозвища. В современном написании через «и» фамилия закрепилась под влиянием орфографической нормы и акающего произношения.