Фамилия Катерынчук — яркий пример украинской модели образования фамилий на -чук. Этот суффикс, один из самых распространённых в западных и центральных регионах Украины (Волынь, Подолье, Галичина), изначально указывал на сына или ученика: Катерынчук — «сын Катерыны». Исходное имя — Катерына, народная украинская форма канонического имени Екатерина (греч. Αικατερίνη, чистый, непорочный). В украинской традиции начальное «е» часто переходило в «а» или «о» (Евдокия — Овдокия, Елена — Олена), так что Катерына — закономерное местное звучание.

Основа фамилии — женское имя, что встречается реже, чем патронимы от мужских имён. Такая модель (Катерынчук, Ганнусяк, Маринич) могла означать, что предок был сыном женщины по имени Катерына, возможно, вдовы или женщины, пользовавшейся особым уважением в общине. Либо, что вероятнее, первоначально это было прозвище, закрепившееся за ребёнком, которого воспитывала одна мать.

В русских письменных источниках фамилия почти не встречается до XX века — она бытовала в устной среде украинских сёл. После массовых миграций и переселений Катерынчуков можно встретить не только на Украине, но и в южных регионах России, в Краснодарском крае, а также в Беларуси. Встречается вариант написания через «а» — Катеринчук, который может быть результатом ошибочного оформления документов при советской паспортизации или сознательной русификации. Исходная же форма на «ы» (Катерынчук) точнее передаёт украинское произношение.

Однофамильцев у Катерынчука немного, но они есть. Фамилия не угасла, хотя и остаётся редкой — её носители в основном живут в сёлах Житомирской и Хмельницкой областей.