Фамилия Митяшенкова — женская форма фамилии Митяшенков, а та, в свою очередь, образована через редкий суффикс -енк- от имени Митяша. Митяша — это уменьшительно-ласкательная форма от канонического имени Дмитрий (в просторечии — Митя). Суффикс -енк- в русских фамилиях встречается реже, чем привычные -ов или -ин, и чаще всего указывает на украинское или южнорусское происхождение. В украинской ономастике суффикс -енк- (в родительном падеже -енко) был типичен для фамилий, которые буквально означали «сын такого-то»: Митяшенко — «сын Мити». Позже, при русификации, фамилия могла получить окончание -ов, превратившись в Митяшенков, а от него уже образовалась женская форма.

География фамилии довольно локальна. По данным современных переписей, Митяшенковы (и Митяшенковы) чаще всего встречаются в Ростовской области, Краснодарском крае и в восточных областях Украины — то есть в зоне смешения великорусского и малороссийского населения. Это подтверждает версию о том, что фамилия возникла на стыке двух культур: украинская основа с суффиксом -енк- получила типично русское окончание -ов.

Исходное имя Дмитрий — одно из самых распространённых на Руси, поэтому неудивительно, что от него появилось множество фамилий: Дмитриев, Митяев, Митькин, Митюшин, Митин. Митяшенков стоит в этом ряду особняком — его отличает именно суффикс -енк-, который в русском языке почти не использовался для образования отчеств, зато был нормой в украинском. Если предки носителя фамилии жили в XIX веке, то, скорее всего, они были крестьянами или казаками южных губерний — там прозвища и фамилии на -енко приживались легче всего.

С точки зрения словообразования, фамилия не даёт повода для споров: основа Митяша прозрачна, суффикс -енк- однозначно указывает на «сыновство», а окончание -ов — позднейшая адаптация к русской грамматике. Других версий (от прозвища, ремесла или географического названия) для этой фамилии не существует — она чисто патронимическая.