Фамилия Матюгова женская, а её мужская пара — Матюгов. В основе лежит имя Матюг, одна из народных форм крестильного имени Матфей (в русском обиходе — Матвей). Суффикс -ов указывает на типичную модель русских фамилий: «чей?» — Матюгов, то есть сын или потомок Матюга. Окончание -а — грамматический показатель женского рода, не несущий смысловой нагрузки.

Имя Матюг образовано так же, как Прохор — Прохорюг, Пётр — Петрюг, с помощью суффикса -юг/-уг, который в русских говорах придавал имени оттенок просторечности, фамильярности или принадлежности к низовой среде. В документах XVI–XVII веков встречаются крестьяне и посадские люди с именем Матюг — например, Матюг Васильев сын (Новгород, 1580-е годы). То есть фамилия недворянская, возникла в среде крестьян, ремесленников или служилых людей «по прибору».

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России: Архангельская, Вологодская, Костромская, Нижегородская губернии. В этих краях имя Матюг фиксируется переписными книгами XVII века. Варианты — Матюгин, Матюговский — встречаются реже и имеют иную суффиксальную историю: -ин указывает на основу на -а/-я, а -ский — на возможное польское или украинское происхождение.

Смысл фамилии прозрачен: «потомок человека по прозвищу Матюг». Само прозвище не несло негативного оттенка — это была обиходная форма канонического имени, как Ванюг от Иван или Митюг от Дмитрий. В XX веке фамилия не получила широкой известности, оставаясь в разряде редких.