Фамилия Пиструга — редкий случай, когда основа прозвища не угадывается с ходу, а суффикс выдаёт нестандартную модель образования. В русских фамилиях суффикс -уг- встречается редко и обычно указывает на украинское или белорусское происхождение: Пиструга, как и Бондаруга, Ковтунчуга, образована по той же схеме, что и более привычные фамилии на -енко или -ук, но с другим оттенком — часто пренебрежительным или уменьшительным. То есть носитель фамилии — потомок человека, которого в своей среде называли Пистругой.

Корень здесь — «пистрый» (пёстрый) в диалектном звучании. В южнорусских и украинских говорах «пістрявий», «пистрый» означает «рябой», «пятнистый», «разноцветный». Прозвище Пиструга могли дать человеку с рябым лицом после оспы, с необычной кожей или пёстрой одеждой. Вторая версия — связь с названием птицы: «пиструга» или «пиструха» в некоторых областях так зовут пёструю курицу, а в переносном смысле — суетливого, пёстро одетого человека. Третья, менее вероятная, — от «пиструн» (вид рыбы, пеструшка), но тогда фамилия скорее звучала бы как Пиструнов.

Географически фамилия тяготеет к западно- и южнорусским регионам, а также к Беларуси и Украине. Встречается в Черниговской, Смоленской, Брянской областях — там, где в XVII–XIX веках активно смешивались русские, украинские и белорусские говоры. Суффикс -уг- в таких местах был жив в прозвищах, но в фамилиях закрепился редко, поэтому Пиструга — скорее всего, недавняя по времени фиксации фамилия (XVIII–XIX века), когда прозвище уже перестали менять на более стандартное -ов.

Сословно предки Пиструги, вероятно, были крестьянами или однодворцами — людьми, которые получали прозвища от внешности или бытовых черт, а не от профессии или имени отца. Фамилия не даёт указаний на дворянство или духовенство: в этих средах предпочитали модели на -ский или -ов. Сегодня Пиструга остаётся крайне редкой — в России её носят буквально несколько десятков человек, и почти все они связаны с западными областями.