Фамилия Пантешин образована от имени Пантеша — уменьшительной формы крестильного имени Пантелеймон. В греческом языке Пантелеймон означает «всемилостивый», но в быту на русской почве имя быстро обросло просторечными вариантами: Пантя, Пантеша, Пантяй. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Пантешин — «сын Пантеши».

Это типичная модель русских фамилий XVI–XVII веков, когда отчество на -ин закреплялось за потомками. В отличие от фамилий на -ов, которые чаще образовывались от названий профессий или прозвищ с твердыми согласными (Кузнецов, Попов), формы на -ин шли от имен и прозвищ на -а, -я: Пантеша, Федя, Вася. Поэтому Пантешин стоит в одном ряду с Фединым, Васькиным, Панкрашиным.

Редкость фамилии — в основе. Полная форма Пантелеймонов встречается реже, а Пантешин закрепилась именно в тех регионах, где имя Пантелеймон в быту сокращали до Пантеша. По переписям XIX века носители фамилии чаще всего встречались в северных и центральных губерниях России — Вологодской, Костромской, Ярославской. Там имя Пантелеймон было особенно популярно благодаря почитанию святого Пантелеймона-целителя, покровителя врачей и воинов.

Другая, менее вероятная версия связывает фамилию с диалектным словом «пантеха» — так в некоторых говорах называли неуклюжего, медлительного человека. Но в этом случае фамилия звучала бы скорее как Пантехин, а не Пантешин. Ономастика отдает предпочтение именитой версии: суффикс -еш- в уменьшительных именах типичен для русской народной традиции (Матвеша, Тимоша, Пантеша).

Таким образом, Пантешин — фамилия, прямо указывающая на предка по имени Пантеша, который, скорее всего, был крещен в честь Пантелеймона. Сословного оттенка у фамилии нет: ее носили и крестьяне, и мещане, и духовенство.