Фамилия Ситюков образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от прозвища или имени через суффикс -ов, который указывает на принадлежность («чей?» — сын Ситюка). Основа здесь — Ситюк, и именно в ней скрыта главная загадка.

Скорее всего, Ситюк — это вариант личного имени Сит, которое в старину было нередким как сокращённая форма от церковного Сила (Силуан) или, реже, от Сидор (Исидор). В народной среде такие усечённые имена (Сит, Ситка, Ситюк) бытовали повсеместно. Суффикс -юк в основе типичен для южнорусских и украинских говоров: он придаёт уменьшительно-ласкательный или «сыновний» оттенок. То есть Ситюк — это «маленький Сит» или «сын Сита». Фамилия, таким образом, означает «потомок человека по имени Сит».

Есть и другая, менее вероятная версия. В некоторых говорах «ситюк» могли назвать человека с ситцевой, пёстрой одеждой, либо того, кто торговал ситцем. Однако прозвище от названия ткани встречается реже, чем от имени, и к тому же в таком случае скорее возникла бы фамилия Ситцев или Ситников. Версия с именем выглядит надёжнее.

Географически фамилия Ситюков тяготеет к регионам, где исторически сильны южнорусские и украинские диалектные черты: Белгородская, Воронежская, Курская области, а также восток Украины. Встречается она и в Поволжье, но значительно реже. В документах XVII–XVIII веков фамилия не зафиксирована, что указывает на её сравнительно позднее оформление — скорее всего, в XIX веке у крестьян, получивших фамилии после отмены крепостного права.

Однокоренные фамилии — Ситников, Ситин, Ситов — образованы от той же основы, но с другими суффиксами. Ситюков выделяется именно южнорусским «-юк», что сразу выдаёт региональное происхождение рода.