Фамилия Мамунин — классический пример русской «владельческой» фамилии, образованной по модели «чей?» — Мамунин, то есть сын или потомок Мамуни. Основа здесь — некалендарное, мирское имя или прозвище Мамуня. В русской ономастике мамуней чаще всего называли изнеженного, избалованного ребёнка, «маменькиного сынка», либо, в некоторых говорах, ласково обращались к самому младшему в семье. Реже за этим прозвищем мог стоять человек, который постоянно нянчился с детьми, «мамкал».

Словообразовательный суффикс -ин указывает на принадлежность: в древнерусской традиции так образовывали фамилии от основ на -а, -я (сравните: Гаврила — Гаврилин, Кузьма — Кузьмин). Если бы основа кончалась на согласный, фамилия звучала бы как Мамунов, но форма на -ин закрепилась именно за «женскими» по звучанию основами, каковой и является Мамуня. Это одна из самых древних и продуктивных моделей в русской фамильной системе, известная ещё в XV–XVI веках.

С географической точки зрения фамилия Мамунин тяготеет к северным и центральным регионам России. В переписных книгах XVII века встречаются крестьяне и посадские люди с таким именованием, особенно в Вологодской, Костромской и Нижегородской губерниях. Это объяснимо: в северных говорах уменьшительно-ласкательные формы на -уня (Мамуня, Ванюня, Танюня) были особенно употребительны.

Спорных версий происхождения у этой фамилии немного. Иногда её ошибочно связывают с тюркским словом «мамун» (безопасный, надёжный), но для русского быта это маловероятно: фамилия держится на чисто русской уменьшительной основе и не имеет следов татарского влияния в суффиксе. Другая гипотеза — от слова «мамонт» (через диалектное «мамут»), но она не выдерживает критики: переход «т» в «н» в фамилиях нехарактерен, а прозвище Мамун в значении «мамонт» в документах не зафиксировано.

Интересная деталь: в отличие от фамилий Мамонов или Мамуров, которые часто происходят от тюркских корней, Мамунин — исконно русское образование. Носители этой фамилии в большинстве своём — потомки крестьян и ремесленников, а не дворян, так как фамилии на -ин у знати встречались реже, уступая место формам на -ов.