Фамилия Крестьянинова образована от прозвища или мирского имени Крестьянин. Основа здесь прозрачна — нарицательное «крестьянин», то есть землепашец, селянин. Но прямой путь «сын крестьянина» — не единственный и, возможно, не самый точный. В русской ономастике фамилии на -ин/-ов часто указывали на принадлежность: «чей будешь?» — «Крестьянинов», то есть сын (или человек) Крестьянина. Однако в крестьянской среде, где фамилии закрепились поздно, такое прямое указание на социальный статус отца встречалось реже, чем в дворянских или посадских родах.

Более правдоподобная версия: прозвище Крестьянин давали не земледельцу, а наоборот — работнику, батраку у зажиточного крестьянина. Большинство крестьян не держали наёмных работников, поэтому прозвище могло закрепиться за тем, кто батрачил у «крепкого хозяина». Со временем это прозвище перешло в фамилию, и потомки получили её по имени или занятию предка.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ин указывает на принадлежность (сравните: Бояринов, Попов, Дьяков). В говорах встречались варианты с суффиксом -ов (Крестьянов), но форма на -ин типичнее для прозвищ, оканчивающихся на -а/-я. Фамилия нередко писалась через ять (Крестьянинов), что отражало произношение, но в современном написании закрепилось через «е».

Географически фамилия Крестьянинов (и её женская форма Крестьянинова) встречается в центральных и северных губерниях России, где было развито земледелие. В документах XVII–XVIII веков можно встретить крестьян с таким прозванием, но фамилия в полном смысле оформилась позже, после отмены крепостного права, когда бывшим помещичьим крестьянам массово давали фамилии по прозвищам или занятиям.

Сравните с однокоренными: Крестьянинов — не единственная фамилия от этой основы. Встречаются Крестьяниновы, Крестьяновы, Крестьянины, а также более редкие Крестьянниковы. Все они восходят к одному корню, но различаются суффиксальным оформлением, что говорит о независимом возникновении в разных регионах.