Фамилия Карсунский — классический пример фамилии, образованной от географического названия с помощью суффикса -ский. В основе лежит топоним Карсун. Таких названий в России несколько, но самое известное — посёлок городского типа Карсун в Ульяновской области. Именно с ним, скорее всего, и связана фамилия. Суффикс -ский указывал на принадлежность к местности или на происхождение оттуда: Карсунский — «тот, кто из Карсуна».

Само название Карсун имеет тюркские корни. Его возводят к татарскому или чувашскому слову, которое можно перевести как «сосновый бор» или «сосновая гора». Учитывая, что Карсун стоит на берегу реки Барыш среди лесов, такая версия выглядит правдоподобно. Реже топоним связывают с личным именем Карсун, которое могло быть у местных татар или мордвы.

Носители фамилии — это потомки людей, переселившихся из Карсуна или его окрестностей. В основном это жители Среднего Поволжья, хотя фамилия встречается и за его пределами, особенно в Сибири, куда в XIX веке уезжали крестьяне. Среди Карсунских преобладали выходцы из духовного сословия или крестьяне, но встречались и купцы. В дореволюционных метрических книгах Карсунского уезда Симбирской губернии эта фамилия фиксируется регулярно, что подтверждает её местное происхождение.

С точки зрения словообразования, фамилия прозрачна: корень Карсун- плюс суффикс -ск- и окончание -ий. Ударение падает на второй слог: Карсу́нский. Встречается вариант написания с одной «с» — Карсунский, но он менее распространён и, скорее всего, является результатом упрощения на письме.