Фамилия Мардванюк — редкий пример, который не вписывается в стандартные славянские модели. Если большинство фамилий на -юк образованы от крестильных имён (Иванюк, Грицюк) или прозвищ, то здесь основа — Мардван — явно неканоническая. Она не встречается ни в древнерусских святцах, ни в распространённых славянских антропонимах. Это заставляет искать корни за пределами восточнославянского ареала.

Наиболее вероятно, что в основе лежит тюркское или иранское имя Мардван. В тюркских языках корень «мард» означает «муж, мужчина», а суффикс -ван может указывать на обладателя качества (ср. «арслан» — лев, «арсланван» — львиный). Таким образом, Мардван могло быть прозвищем или именем со значением «мужественный», «настоящий мужчина». В пользу этой версии говорит и география: фамилия Мардванюк встречается в западных областях Украины (Волынь, Ровенщина), где исторически были контакты с тюркскими кочевыми группами (ногайцы, татары) и где оседали выходцы из Османской империи.

Менее вероятна, но возможна связь с румынским или молдавским словом «marfă» (товар) или «mard» (грязь, нечистота), но для прозвища с негативным оттенком фамилия выглядит слишком благозвучной. Кроме того, суффикс -юк (уменьшительно-патронимический, «сын такого-то») — типично украинский и белорусский, что окончательно закрепляет фамилию за западнорусским регионом.

Фамилия Мардванюк — не массовая, её носители, скорее всего, происходят из одной или нескольких семей, получивших прозвище по предку-чужеземцу. Сословно — это крестьянская или казацкая среда, где прозвища часто цеплялись за внешность или характер. Сведений о дворянских родах с такой фамилией нет.