Фамилия Панчугин образована от личного имени или прозвища Панчуга, и в её основе лежат две основные версии происхождения. Согласно первой, Панчуга — это фонетический вариант чувашского дохристианского имени Пиньчук. В переводе оно означает «видящий, провидец». Нарекая ребёнка таким именем, родители желали ему вырасти умным и проницательным человеком, способным предвидеть события и находить верные решения. Эта версия выглядит вполне убедительной, учитывая широкое бытование тюркских и чувашских имён в Поволжье, где фамилия встречается чаще всего.

Вторая версия связывает фамилию с прозвищем Панчуга, которое могло указывать на внешность или особенности поведения предка. В этом случае основой выступает болгарское слово panchuga, переводимое как «чёрная, злобная женщина». Такое прозвище вряд ли давали человеку в похвалу — скорее, оно отражало недобрый нрав или тёмные черты облика. Однако эта гипотеза менее правдоподобна: болгарские корни в русских фамилиях встречаются редко, и семантика «злобной женщины» плохо ложится на мужское прозвище. Скорее всего, мы имеем дело с более поздним переосмыслением исходного имени.

Сама модель образования фамилии проста и типична для русской ономастики: к основе Панчуг- добавили суффикс -ин, указывающий на принадлежность. Потомок человека по прозвищу Панчуга со временем стал Панчугиным. Аналогично строились фамилии от множества других прозвищ и имён, так что Панчугин органично вписывается в общий ряд русских фамилий, образованных от личных имён. Интересно, что фамилия сохранила редкую основу, которая не превратилась в более привычное Панчуков или Панчугов — это говорит о том, что в конкретной семье закрепился именно этот вариант написания.