Фамилия Парсенюк — типичный пример восточнославянской модели фамилий на -ук/-юк, распространённой прежде всего на западе Украины, в Беларуси и на юго-западе России. Суффикс -юк в этой модели означает «сын» или «потомок»: Парсенюк — сын Парсена. Такие фамилии закрепились в XVI–XVII веках, когда крестьяне и казаки получали фамилии по имени отца.

Имя Парсен в основе — скорее всего, народная разговорная форма канонического крестильного имени Парфений (от греч. parthenos — «девственный», «чистый»). В русской и украинской среде сложные для произношения церковные имена часто упрощались: Парфений превращался в Парфена, Паршу, а затем и в Парсена. Потеря звука «ф» и замена его на «п» — обычное явление в народной речи (ср. Парфён → Парсен).

Менее вероятная, но возможная версия — связь с польским или белорусским словом parszywy (паршивый, шелудивый). Однако прозвище Парсен в значении «неопрятный человек» маловероятно для основы фамилии: гораздо чаще в основе лежит имя, а не негативная характеристика. К тому же фамилия Парсенюк встречается в основном в регионах, где имя Парфений было популярно.

Географически фамилия тяготеет к Волыни, Полесью и Подолью. В дореволюционных метрических книгах Парсенюки — преимущественно крестьяне и мещане, без ярко выраженной сословной принадлежности. Фамилия не получила дворянского статуса, поэтому в родословных книгах не фиксировалась, что типично для суффиксальных фамилий «простого» происхождения.

Стоит обратить внимание на вариативность написания: в старых документах можно встретить Парсенюк, Парсенюк, а также Парсенюков (с русским суффиксом -ов). Последняя форма — результат адаптации фамилии при переезде носителя в центральные губернии России, где фамилии на -ук ощущались как «чужие» и заменялись на более привычные.