Фамилия Костюшина происходит от мужского имени Константин. С греческого языка оно переводится как «стойкий, постоянный». В основе фамилии лежит не полная, а просторечная форма этого имени — Костюша. Такие уменьшительные или обиходные варианты (Костя, Костюша, Костик) в старину часто заменяли полное имя в повседневной жизни, а затем закреплялись в фамилиях.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: к основе Костюш- добавлен суффикс -ин, который в русских фамилиях указывает на принадлежность. Буквально Костюшина — это «дочь (или жена) Костюши», а в более широком смысле — потомок человека по имени Костюша. Суффикс -ин типичен для фамилий, образованных от слов, оканчивающихся на -а или -я, и чаще всего встречается в северных и центральных регионах России.

Скорее всего, основатель рода Костюшиных был выходцем из рабочей или крестьянской среды. Просторечная форма имени указывает на незнатное происхождение: в дворянских и купеческих семьях чаще использовали полное церковное имя, а народные варианты закреплялись за простыми людьми. Впрочем, фамилия не редкая, и её носители могли принадлежать к разным сословиям, но корень однозначно ведёт в среду, где имя Константин употребляли в повседневном, сокращённом виде.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Костин, Костюков, Костюченко, — то Костюшина выделяется именно суффиксом -ин и формой на -юш-. В отличие от распространённого Костин (от Костя), вариант Костюша звучал более ласково или семейно, что могло отражать прозвище, данное в домашнем кругу. Географически фамилия встречается по всей России, но заметно чаще — в областях к северу от Москвы, что согласуется с ареалом фамилий на -ин.