Фамилия Марцынюк — яркий пример украинской модели образования фамилий, которая сразу выдаёт географию своего происхождения. Её основа — личное имя Марцин, народная форма канонического имени Мартин (от латинского Martinus — «посвящённый Марсу», «воинственный»). В украинском языке имя Мартин преобразовалось в Марцин под влиянием местного произношения, а суффикс -юк однозначно указывает на западноукраинские земли, особенно Волынь, Подолье и Галичину.

Суффикс -юк (а также -ук, -чук) в украинской ономастике выполняет роль патронимического показателя, то есть «сын такого-то». Марцынюк буквально значит «сын Марцина» или «потомок Марцина». Такая модель была особенно популярна среди простого крестьянского и казацкого населения, где фамилии закреплялись в XVI–XVII веках по отцу. В отличие от польских фамилий на -ский или русских на -ов, украинские фамилии на -юк редко указывали на дворянское происхождение — они маркировали принадлежность к сельской общине.

Любопытно, что в польском языке существует параллельная форма Марциняк, но Марцынюк — это именно украинский вариант, с характерным для украинской фонетики твёрдым «ц» и суффиксом -юк. Встречаются также варианты написания Марцинюк (с мягким «ц»), что может быть связано с полонизированной записью в документах времён Речи Посполитой. В современной Украине фамилия Марцынюк наиболее частотна в Ровенской, Хмельницкой и Тернопольской областях.

Споров о происхождении основы практически нет: имя Мартин было широко распространено у славян благодаря культу святого Мартина Турского, почитаемого и католиками, и православными. Единственная альтернативная версия — связь с польским словом marciniec (сорт груши), но она маловероятна, так как патронимическая модель образования фамилии слишком прозрачна. Таким образом, предки современных Марцынюков — это люди, носившие в XV–XVII веках имя Марцин, и их дети, которых в документах записывали как Марцынюки.