Фамилия Митюганова женская, а её мужской вариант — Митюганов. В основе лежит имя, прозвище или местный говор, и чтобы понять, что именно, разберём слово по косточкам.

Корень здесь — Митюг. Это уменьшительная форма от канонического имени Дмитрий (в народной речи — Митяй, Митюха, Митюня). Суффикс -ан- в русских фамилиях часто указывает на принадлежность к кому-то: Митюган — это «сын Мити» или «человек из семьи Мити». Такая модель типична для северных и центральных областей России, где фамилии на -анов (-янов) встречаются чаще, чем на юге. То есть Митюгановы — потомки некоего Митюгана, который, скорее всего, был крестьянским или посадским человеком.

Вторая версия, менее вероятная, но не исключённая: прозвище Митюган могло возникнуть от диалектного слова «митюгать» — в некоторых говорах так называли медлительного, задумчивого человека. Однако в ономастике принято отдавать предпочтение антропонимическому объяснению, если фамилия легко выводится из крестильного имени. Дмитрий — одно из самых распространённых имён на Руси, его производные дали сотни фамилий: Митяев, Митюков, Митюшин, Митюгов, Митюхин. Митюганов стоит в этом ряду как вариант с характерным суффиксом, который подчёркивает «сыновство» или «принадлежность» — почти как отчество, но застывшее в фамилии.

В документах фамилия встречается с XVII века, преимущественно в переписях крестьян Вятской, Костромской и Вологодской губерний. Это подтверждает её севернорусское происхождение: именно там фамилии на -анов образовывали особенно активно. Знатных или дворянских родов Митюгановых не зафиксировано — фамилия оставалась крестьянской и мещанской, что не делает её менее интересной для изучения.