Фамилия Ситнянских — редкий случай, когда географическое прозвище «застыло» в форме родительного падежа множественного числа. Суффикс -ских (фонетический вариант -ских) характерен для северных и центральных областей России, особенно для бывших владений Новгорода и Вятки. Такие фамилии отвечали на вопрос «чьих будете?» и указывали на принадлежность к целому роду или выходцев из одного места: Ситнянских — «из рода тех, кто живет в Ситне».

Основа фамилии — топоним Ситня. На карте России встречается несколько рек и сел с таким названием: река Ситня в бассейне Оки (Калужская область), река Ситня в Тверской области, а также деревни Ситня в Смоленской и Псковской областях. Название гидронима восходит к древнерусскому «сито» — не только предмету для просеивания, но и в переносном смысле «болотистая, топкая местность, похожая на решето». В говорах «ситняг» означало «топкое болото, мочажина с редким кустарником». Таким образом, предки носителей фамилии жили у реки или на болотистой земле, и их прозвали «ситнянскими» — то есть с Ситни.

Модель образования на -ских — сравнительно поздняя, в основном такие фамилии складывались в XVI–XVII веках у крестьян и посадских людей как коллективное родовое имя. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые указывали на конкретного отца, фамилии на -ских подчеркивали общее происхождение целой семьи или общины. Поэтому Ситнянских — это не «сын Ситни», а «человек из рода, живущего на Ситне».

Встречается фамилия преимущественно в центральной России и Поволжье, что подтверждает её привязку к тверским и калужским топонимам. Вариант написания с окончанием -их (Ситнянских) — орфографическая норма для фамилий этой модели: в именительном падеже множественного числа они пишутся именно так, хотя в разговорной речи XIX века могли склоняться («у Ситнянских», «к Ситнянским»).

Однокоренные фамилии того же корня — Ситников, Ситин, Ситов — образованы от разных значений слова «сито» и не обязательно связаны с болотистой местностью. Ситнянских стоит особняком: это не ремесленная фамилия (не от ситника-мастера), а чисто топонимическая, что делает её более редкой и локально привязанной.