Фамилия Питюрина — женская форма фамилии Питюрин, и её происхождение стоит искать в мужском прозвище или имени, от которого она образована. Основа «Питюр» или «Питюра» неочевидна на первый взгляд, но словообразовательная модель проста: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?» — сын Питюри), что типично для русских фамилий, образованных от прозвищ или личных имён, оканчивающихся на -а или -я.

Самая вероятная версия связывает фамилию с диалектным словом «питюрить» — в некоторых говорах это означало «смотреть исподлобья», «хмуриться» или «делать что-то медленно, кропотливо». Тогда Питюря — прозвище человека с угрюмым взглядом или, наоборот, неторопливого, въедливого в работе. Менее распространённая гипотеза возводит основу к уменьшительной форме имени Пётр — Питя, Питюра. В русской народной традиции имя Пётр давало множество производных: Петруня, Петряй, Петюня, и Питюра могло быть одним из них, с заменой гласной под влиянием местного говора.

Фамилия редкая, и её география привязана в основном к северным и центральным регионам России — Вологодской, Архангельской, Костромской областям. Там же встречаются однокоренные фамилии Питюгин, Питюков, что подтверждает местный характер прозвища. Социальный контекст: носители фамилии Питюрины, скорее всего, происходят из крестьянской или мещанской среды, где прозвища закреплялись за конкретными чертами характера или внешности.

В написании фамилии стоит обратить внимание на ударение: в большинстве случаев оно падает на второй слог — Питю́рина, хотя в некоторых говорах возможно смещение на первый. Спорных версий немного: попытки связать фамилию с тюркским «пит» (знание, мудрость) выглядят натяжкой, так как суффикс -ин и основа не дают для этого убедительных аналогий. Таким образом, Питюрина — фамилия, родившаяся из живого народного слова, описывающего либо внешность, либо манеру поведения предка.