Фамилия Мистишина — женская форма, мужская — Мистишин. В основе лежит прозвище или неканоническое имя Мистиша. Образование типично для восточнославянской модели: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?» — сын Мистиши). В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще давались по отцу-кормильцу, -ин обычно прикреплялся к основам на -а/-я, так что Мистиша — исходная форма.

С корнем сложнее. Скорее всего, это вариант имени или прозвища от слова «мистика» — но не в современном книжном значении, а в народном, диалектном. В русских говорах «мистика» могла означать нечто неясное, таинственное, а «миститься» — чудиться, мерещиться. Тогда Мистиша — человек, который видит то, чего нет, или тот, кто сам производит странное впечатление, возможно, колдун, знахарь или просто нелюдимый, загадочный человек. Вторая, менее вероятная версия — искажение крестильного имени Мстислав (через форму Мстиша, которая могла перейти в Мистиша под влиянием аканья или народной этимологии). Но для фамилии, распространённой в центральных и южных областях России, первое объяснение правдоподобнее: прозвища по поведению и внутренним качествам давали часто, а от них образовывали фамилии без оглядки на церковный календарь.

Фамилия редкая. Встречается в основном в Тамбовской, Воронежской и Рязанской областях — регионах, где долго сохранялись архаичные говоры и устойчивые прозвищные традиции. Сословно носители Мистишиных, скорее всего, были крестьянами или однодворцами: фамилии на -ин в этих краях нередко фиксировали за государственными крестьянами, не имевшими права на сложные дворянские фамилии. Родственные образования — Мистин, Мистинцев, Мистиков — но Мистишина стоит особняком за счёт уменьшительно-пренебрежительного суффикса -иш-, который в прозвищах мог выражать не столько уничижение, сколько фамильярность или указание на молодость (ср. Ваня — Ваниша).