Фамилия Мендлюк — редкий случай, когда географическая привязка оказывается надёжнее, чем прозрачная этимология. Искать её корни стоит не в древнерусских прозвищах, а в польско-украинском пограничье, где фамилии на -ук и -юк были массовым явлением.

Суффикс -юк указывает на западноукраинское или белорусское происхождение. В этой модели фамилия обозначала потомка или человека, связанного с кем-то по имени или прозвищу: Мендл — основа, -юк — «сын» или «малый». Сама основа Мендл- почти наверняка восходит к еврейскому личному имени Мендл (уменьшительная форма от Менахем, «утешитель»). Такое имя было широко распространено среди евреев Восточной Европы. Если предок был евреем, фамилия могла возникнуть в результате перехода на польскую или украинскую фамильную модель при записи в метрики — типичная ситуация для XIX века на территориях бывшей Речи Посполитой.

Однако есть и другая, менее вероятная версия. В польских говорах «mendel» означало «мера сыпучих тел» или «связка» (например, 15 яиц). От этого слова могло образоваться прозвище Мендль для торговца или крестьянина, а затем — фамилия Мендлюк. Но против этой версии говорит то, что в польской ономастике фамилии от слова «mendel» встречаются крайне редко, в то время как связь с еврейским именем Мендл — прямая и частая.

С точки зрения словообразования фамилия стоит в ряду с Мендель, Менделевич, Мендлин. Мендлюк — самая «украинизированная» форма, что сужает ареал её возникновения до Волыни, Подолья или Галичины. Встречаемость фамилии сегодня невысока: основная масса носителей живёт на западе Украины, в Польше и в диаспоре (Канада, США). В России фамилия единична.

Вероятнее всего, первый носитель фамилии Мендлюк был сыном человека по имени Мендл — еврея, который в условиях черты оседлости получил фамилию по местной модели. Социальный статус: скорее всего, ремесленник или мелкий торговец, реже — арендатор. Сословная принадлежность — мещанство, реже крестьянство.