Фамилия Пуксю — редкий случай в русском ономастиконе. Её не встретишь в сводках боярских родов или переписях крестьян центральных губерний. Самая вероятная версия происхождения — географическая, и связана она с Прибалтикой или Финским северо-западом.

Основа фамилии — топоним Пуксю. В Латвии существует населённый пункт Пуксю (Pūkšu), а в Ленинградской области — озеро Пуксюярви. Фамилия, скорее всего, образована по модели, характерной для финно-угорских и прибалтийских народов: от названия места жительства без добавления типичных русских суффиксов -ов/-ев или -ин. То есть Пуксю — это «человек из Пуксю». Носитель фамилии мог быть выходцем из хутора, деревни или мызы с таким именем.

Менее вероятна, но возможна версия от старого личного прозвища или имени. В карельском и вепсском языках есть корни, близкие к «pukšu» — что-то вроде «бугор», «возвышенность», или «пучок», «клок». Прозвище могли дать человеку с заметной шевелюрой или жившему на холме. Однако в таком случае фамилия скорее получила бы русский суффикс — Пуксюев или Пуксюков. Форма без суффикса указывает на иноязычное, неславянское происхождение.

Фамилия Пуксю — штучная, её носителей в России единицы. Встречается в основном в Ленинградской области, Карелии, а также среди потомков финнов-ингерманландцев. По сути, это не столько фамилия в привычном русском понимании, сколько родовое прозвание, застывшее название места, откуда пошёл род.