Фамилия Пимшина образована от мужского личного имени Пимен, которое в переводе с греческого означает «пастух». Это каноническое церковное имя, однако в народной среде оно дало множество производных, уменьшительных и обиходных форм. Одна из них — Пимша — и легла в основу фамилии. Такая модель типична для русских фамилий: к просторечной форме имени добавляли притяжательный суффикс -ин, который отвечал на вопрос «чей?» и означал «сын такого-то». То есть Пимшин — это буквально «сын Пимши», а Пимшина — женская форма той же фамилии.

Имя Пимен в прошлом было распространено в среде духовенства и крестьянства, но именно форма Пимша указывает скорее на простое, незнатное происхождение основателя рода. В документах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне и посадские люди с таким именем, что подтверждает: носители фамилии вышли не из боярских кругов, а из народа. Однако есть и вторая версия, которая объясняет происхождение прозвища Пимша не через имя, а через бытовое слово. В северных говорах и в Сибири «пимы» (а также «пимики», «пимушки») — это тёплая обувь: сапоги из оленьих камысов шерстью наружу, валенки, обшитые кожей или холстом, а иногда и вязаные шерстяные чулки с подшитыми подошвами.

Если принять эту версию, то Пимшей могли прозвать мастера, который шил или продавал такую обувь. Прозвища по ремеслу были широко распространены на Руси, и они часто вытесняли церковные имена в обиходе. В пользу этой гипотезы говорит то, что слово «пимы» имеет явное локальное звучание, а фамилия Пимшины чаще встречается в регионах, где такая обувь была в ходу, — на Русском Севере, Урале и в Сибири. Впрочем, обе версии не противоречат друг другу: имя Пимша и прозвище от «пимов» звучат одинаково, и со временем граница между ними стёрлась.

Что касается ударения, то в фамилии оно обычно падает на первый слог — Пимшина, что тоже говорит о её народном, разговорном происхождении. В официальных документах фамилия закрепилась в форме женского рода, как это принято для женщин, но мужская форма — Пимшин — встречается в тех же родах. Среди известных носителей фамилии нет громких исторических фигур, но это не редкость для фамилий, образованных от уменьшительных форм имён: такие семьи жили тихо, занимались земледелием, ремёслами или торговлей, и их история сохранилась лишь в метрических книгах и переписях.