Фамилия Поселягин образована от прозвища Поселяга. В основе лежит глагол «селить» — обзаводиться домом, хозяйством, обживаться на новом месте, либо нарицательное «поселье». Так могли прозвать новосела, человека, который недавно перебрался на новое место и ставил там двор, или выходца из села, переехавшего в город и получившего там прозвище по своему деревенскому происхождению.

Прозвище Поселяга закрепилось за человеком, а его потомок со временем получил фамилию Поселягин. Модель образования простая и типичная для русских фамилий: к основе на -а добавляется патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность «сын Поселяги». Такая схема с суффиксом -ин характерна для фамилий, образованных от слов с конечным -а или -я, в отличие от фамилий на -ов, которые строятся от основ на согласный.

Интересно, что прозвище Поселяга не имело негативного оттенка. В крестьянской среде переселение и освоение новых земель было делом обычным и уважаемым: новосел проявлял хозяйственную хватку и самостоятельность. Поэтому фамилия, скорее всего, отражает не сословную принадлежность, а конкретный факт биографии предка — переезд, перемену места жительства. В этом она сближается с однокоренными фамилиями Посельский, Поселенов, Селягин, но отличается от них именно прозвищной основой: Поселяга звучит как личное, бытовое имя, а не как указание на место жительства.

Географически фамилия встречается в центральных и поволжских регионах России, где в XVI–XVII веках активно шло заселение новых земель. Точных данных о первом носителе нет, но само прозвище могло возникнуть в любой местности, где был приток переселенцев.