Фамилия Парнюгина образована от прозвища Парнюга — так в старину называли молодого человека, парня. Словарь В. И. Даля прямо трактует это слово как «парень, молодой человек», поэтому основа фамилии прозрачна и не требует сложных этимологических реконструкций. Прозвище могли дать человеку за черты, свойственные юношескому возрасту, — например, за эмоциональность, задор или неженатое положение.

Вторая версия отсылает к глаголу «парневать», то есть «быть холостяком». Если следовать этой логике, родоначальник Парнюгиных долго не женился, и за ним закрепилось именование, подчёркивавшее его холостое положение. Обе гипотезы не противоречат друг другу: в любом случае прозвище Парнюга указывало на молодость или холостяцкий статус человека, а со временем легло в основу фамилии.

Суффикс -ин в фамилии Парнюгина указывает на принадлежность: Парнюгин — это «сын Парнюги», «человек из рода Парнюги». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ с конечным -а: она отвечает на вопрос «чей?» и закрепилась преимущественно в северных и центральных русских говорах.

Фамилия встречается в исторических документах начала XX века. В записях упоминаются Парнюгин Василий Павлович, родившийся в 1887 году в Саратовской области в деревне Елховка, и Парнюгин Павел Николаевич, родившийся в 1902 году там же и проживавший в селе Катангли. Эти данные связывают фамилию с Поволжьем, где прозвищные фамилии на -ин были особенно распространены.

Родственные фамилии — Парнюков, Парнягин, Парнев — образованы от тех же корней и тоже восходят к слову «парень». Но Парнюгина выделяется уменьшительно-пренебрежительным суффиксом -юг-, который придаёт прозвищу оттенок фамильярности: так могли называть не просто парня, а своего, близкого, «нашего» молодца. Именно этот суффикс делает фамилию колоритной и выдаёт её народное, некабинетное происхождение.