Фамилия Митеничев образована от прозвища или нецерковного имени Митеник. В основе лежит слово «митень» — в северных и сибирских говорах так называли варежку, рукавицу. Скорее всего, прозвище Митеня или Митеник получил мастер, который шил рукавицы, либо человек, который их постоянно носил, — возможно, из-за чувствительности рук к холоду или травмы. Менее вероятна связь с уменьшительной формой имени Дмитрий — Митя, так как суффикс -еник указывает скорее на предметный, а не лично-именной ряд.

Фамилия построена по типичной для русских фамилий модели: основа (Митеник) плюс патронимический суффикс -ев, который в прошлом означал «сын Митеника». Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Мите́ничев. Встречается вариант написания через «а» — Митеничев, что отражает акающее произношение, распространённое в центральных и южных областях России.

Фамилия редкая, её не найти в массовых списках дворянских родов. Это указывает на крестьянское или ремесленное происхождение. Носители фамилии Митеничев исторически концентрировались в Вятской губернии и на Урале — регионах, где промысел по выделке кожи и пошиву рукавиц был особенно развит. В метрических книгах XIX века фамилия встречается среди государственных крестьян и мастеровых людей.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Митенков, Митенёв, Митягин — показывает, что Митеничев выделяется именно суффиксом -ик- в основе, что подчёркивает профессиональный оттенок: «мастер по митеням». Если Митенёв мог произойти и от имени Митя, то Митеничев почти наверняка сохраняет связь с ремеслом.