Фамилия Литвинук — яркий пример того, как географическое прозвище превратилось в наследственное имя, но не по самому распространённому в русском языке шаблону. В основе лежит слово «литвин» — так в старину на Руси называли жителей Великого княжества Литовского, а позже и белорусов. Прозвище Литвин давали либо выходцу с этих земель, либо человеку, который чем-то напоминал литвина (говором, одеждой, обычаями). Главная особенность — суффикс -ук, который в восточнославянской ономастике работает как указатель на родство или принадлежность. Он означает «сын» или «потомок»: Литвинук — это буквально «сын Литвина», «маленький Литвин» или «из рода Литвинов».

Такая модель образования фамилий особенно характерна для западнорусских земель: современной Беларуси, а также Волыни, Полесья и частично Подолья. В отличие от типично русских фамилий на -ов/-ев или -ин, фамилии на -ук и -юк широко бытуют именно в этих регионах. Если предки носителя фамилии Литвинук жили в XIX веке, то с высокой долей вероятности они были крестьянами или мещанами из западных губерний Российской империи — например, Гродненской, Минской или Волынской. Фамилия не указывает на дворянское происхождение, но говорит о том, что родоначальник был человеком пришлым, «литвином» среди местного населения.

Написание фамилии устойчивое, без вариантов вроде Литвинюк, что тоже косвенно указывает на её происхождение: в украинской и белорусской традиции суффикс -ук обычно пишется через «у», а не через «ю», хотя в устной речи разница стирается. Сравните с однокоренными фамилиями: Литвинов (русская форма), Литвиненко (украинская с суффиксом -енко, тоже «сын»), Литвин (без суффикса, как исходное прозвище). Литвинук стоит в одном ряду с такими же «географическими» фамилиями, как Пинчук, Кобзарук, Волынец, и чётко маркирует регион, откуда пошёл род.