Фамилия Пенюгин — редкий случай, когда за основу взяли не имя, не профессию и не внешность, а, скорее всего, бытовое или диалектное прозвище. В её основе лежит слово «пенюг» или «пенюга», которое в русских говорах имело два значения. Первое и самое вероятное — так называли человека, который постоянно жалуется, плачется, «пеняет» на судьбу. Глагол «пенять» (укорять, сетовать) дал множество производных, и «пенюга» — как раз одно из них, с грубоватым, но метким оттенком. Второе, менее распространённое значение — «пенюгой» в некоторых областях называли пень, корягу или неуклюжего, неповоротливого человека. Обе версии ведут к прозвищу, которое закрепилось за родоначальником.

Словообразовательная модель проста и прозрачна: прозвище Пенюга (или Пенюг) + патронимический суффикс -ин. Суффикс -ин в русских фамилиях указывает на принадлежность: «чей?» — «Пенюгин», то есть сын или потомок Пенюги. Такая модель типична для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин так же распространены, как на -ов. Если бы основой было слово, оканчивающееся на твёрдый согласный (например, Пенюг), фамилия звучала бы как Пенюгов, но форма Пенюгин говорит о том, что в основе лежала форма на -а: Пенюга.

Интересна география фамилии. Пенюгины — нечастая фамилия, и её очаги тяготеют к Вологодской, Архангельской и Кировской областям. Это северорусский ареал, где диалектная лексика сохранялась дольше, а прозвища часто давались по внутренним качествам или манере поведения. В этих краях «пенюга» — слово живое, не книжное, и фамилия могла появиться независимо в нескольких сёлах как характеристика конкретного человека.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Пенюгин стоит в одном ряду с Пеняевым (от «пенять»), Пенкиным (от «пенёк») или Пенюжниковым. Но Пенюгин — более архаичная форма, сохранившая прямое прозвищное звучание. Сословно фамилия, скорее всего, крестьянская: в среде духовенства или дворянства такие «бытовые» основы встречались редко, а вот в среде черносошных крестьян Севера — сплошь и рядом.

Итак, Пенюгин — это фамилия-характеристика. Предок носителя был человеком, которого в деревне прозвали Пенюгой за привычку сетовать или, что реже, за внешнюю неуклюжесть. Никакой тайны, зато живой портрет из прошлого.