Фамилия Леонюк — типичный образец украинской модели фамилии, где суффикс -юк указывает на родство по отцу: «сын Леона». Такие фамилии особенно распространены на западе Украины, в Волынской, Ровенской, Тернопольской областях, где патронимические формы на -юк закрепились в качестве наследственных прозвищ ещё в XVII–XVIII веках.

В основе фамилии лежит крестильное имя Леон. Оно происходит от латинского leo — «лев», но в православной традиции это имя встречалось редко и со временем почти вышло из употребления. Сложность в том, что оно смешалось с краткими формами от других канонических имён — Леонтий (тоже «львиный») и Леонид («подобный льву»). На практике в народной среде эти имена не различали: Леоном могли назвать и Леонтия, и Леонида, поэтому фамилия Леонюк может восходить к любому из них.

Интересная деталь: в отличие от более частых русских фамилий на -ов (Леонов), украинский вариант Леонюк сохранил архаичную патронимическую форму без притяжательного суффикса. Это говорит о том, что предки носителя фамилии жили в регионе, где фамилии складывались по модели «имя отца + -ук/-юк», а не по московскому образцу. Если обратиться к работам Б. Унбегауна, такие фамилии он относил к «семейным прозваниям», которые указывали на младшего члена рода или сына.

Встречается также вариант написания Леонюк с ударением на последний слог, что типично для юго-западных говоров. В польских и белорусских записях XIX века можно найти формы Leonik, Leonczyk — это параллельные образования от того же корня. Так что фамилия Леонюк, хоть и редкая, имеет прозрачную этимологию и чёткую географическую привязку к украинскому Полесью.