Фамилия Миляшева — женская форма фамилии Миляшев, и её разговорный вариант Миляшов встречается реже. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Миляш, образованное от глагола «миловать» — жалеть, любить, проявлять милость. В русской ономастике суффикс -яш (-аш) часто придавал уменьшительно-ласкательный или прозвищный оттенок: Миляш могло означать «милый, любимый человек», «тот, кого жалеют». Такая модель характерна для северных и центральных говоров, где слово «милявый» означало «приятный, ласковый».

Вероятнее всего, фамилия произошла от личного имени Миляй — сокращённой формы от Милован или Милонег, популярных в дохристианской Руси. Суффикс -яш в этом случае вторичен: сначала было Миляй, затем Миляш как вариант того же корня. Географически фамилия Миляшевы нередко встречается в Вологодской, Архангельской и Кировской областях — регионах, где сохранялись архаичные формы имён и прозвищ.

Менее убедительна версия о связи с тюркским «миляш» (сорт винограда) или с топонимом Миляшево — деревни с таким названием есть в Башкортостане. Но для русской фамилии с суффиксом -ев/-ов тюркская основа маловероятна: словообразовательная цепочка «Миляш + ев» указывает на славянское прозвище, а не на географическое заимствование.

Сословно Миляшевы могли быть крестьянами или посадскими людьми: фамилия не отмечена в дворянских родословных книгах, и её распространение в северных уездах говорит о простонародном происхождении. В XVIII–XIX веках носители фамилии фиксируются в метрических книгах как государственные крестьяне или мещане.