Фамилия Карнюшкин образована от имени Карнюшка — уменьшительной формы крестильного мужского имени Корнелий. В переводе с латыни Корнелий означает «рог». Цепочка преобразований выглядит так: Корнелий → Корней → Корнюша → Карнюша → Карнюшка. Имена с чередованием «о/а» в корне (Корнюша — Карнюша) — обычное явление в народной речи, где безударный гласный мог меняться под влиянием акающих говоров.

Скорее всего, основатель рода получил имя Карнюшка в честь святого Корнелия Сотника — римского воина, который, по преданию, уверовал во Христа после встречи с апостолом Петром. Его память в православной традиции приходится на 20 сентября (по старому стилю). Имя Корнелий было распространено в крестьянской и мещанской среде, а его уменьшительные формы давали множество фамилий: Корнеев, Корнюхин, Карнаухов, Карнюшин. Карнюшкин стоит в этом ряду как самая «ласкательная» версия с суффиксом -к-.

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: «чей?» — Карнюшкин, то есть сын или потомок Карнюшки. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от имён и прозвищ, оканчивающихся на -а/-я. Географически фамилия встречается в основном в центральных и южных областях России — в Воронежской, Ростовской, Волгоградской областях, где аканье было особенно сильным.

В отличие от более частых Карнаухов (от прозвища «карнаухий» — с обрезанным ухом) или Корнеев, фамилия Карнюшкин остаётся редкой. В дореволюционных переписях она почти не фиксируется, что говорит о позднем оформлении — скорее всего, в середине XIX века, когда фамилии массово закреплялись за бывшими государственными крестьянами.