Фамилия Катерюшкин — один из тех случаев, когда фамилия пошла не от мужского имени или прозвища, а от женского. В её основе лежит уменьшительная форма имени Екатерина — Катерюшка. Само имя Екатерина восходит к греческому корню со значением «чистая», «непорочная». Следовательно, родоначальником семьи могла быть женщина по имени Катерюшка, а её потомок со временем получил фамилию Катерюшкин.

Такая модель образования фамилий (от женских имён) встречается реже, чем от мужских, но она хорошо известна ономастам. В русской деревне женщина нередко становилась главой семьи или единственной кормилицей, и тогда детей могли записать по матери — отсюда и фамилии вроде Катерюшкин, Марьин, Аннушкин. В данном случае суффикс -кин указывает на принадлежность: «чей?» — Катерюшкин, то есть сын или потомок Катерюшки.

Форма Катерюшка — не единственный вариант уменьшительного от Екатерины. В народе бытовали и Катя, и Катюша, и Катёна. Но именно вариант с «р» — Катерюшка — встречается в основном в южнорусских и украинских говорах. Это даёт нам географическую привязку: фамилия Катерюшкин, скорее всего, зародилась в регионах, где было распространено такое произношение имени, — на стыке русских и украинских земель, в Курской, Воронежской или Ростовской областях.

Фамилия довольно редкая, и её носители, вероятно, происходят из крестьянской или мещанской среды, где фамилии часто образовывались от обиходных, «домашних» форм имён. В документах XVIII–XIX веков такие фамилии фиксировались уже как наследственные, хотя первоначально могли быть просто уличным прозвищем семьи.