Фамилия Стерлюкина — женская форма фамилии Стерлюкин. В русской традиции такие фамилии образуются прибавлением суффикса -а к мужской основе, и это не меняет корневого смысла. Сама мужская фамилия Стерлюкин — типичная для севера и северо-запада России модель с суффиксом -ин, который указывает на принадлежность: «чей?» — Стерлюкин, то есть сын или потомок человека по прозвищу Стерлюка.

Корень здесь прозрачен: «стерлядь». Стерлюка — это диалектное или просторечное название стерляди, рыбы семейства осетровых. В русских говорах суффикс -юк (или -юка) часто придаёт слову уменьшительно-ласкательный или пренебрежительный оттенок, но в прозвищах он мог закрепиться за человеком. Правдоподобнее всего, что Стерлюкой прозвали рыбака, который ловил стерлядь, или торговца, который её продавал. Стерлядь в XVI–XIX веках была ценной промысловой рыбой в Волге, Дону, Оке и северных реках, так что прозвище могло возникнуть в любом из этих регионов.

Менее вероятная, но возможная версия — прозвище по внешности или поведению: «стерлядка» в переносном смысле могла означать худого, узкого человека (по сходству с удлинённым телом рыбы) или, наоборот, скользкого, увёртливого. Однако в ономастике чаще всего бытовые прозвища по названиям рыб прямо указывают на род занятий, а не на характер.

Фамилия Стерлюкин — редкая. Она не фиксируется в массовых списках дворянских родов и вряд ли принадлежала знати. Скорее всего, её носили крестьяне или посадские люди, особенно в тех местах, где стерлядь была обычной добычей. Интересно, что в некоторых говорах слово «стерлюка» могло звучать иначе — «стерлюх» или «стерляга», но именно форма на -юка дала фамилию с характерным северным суффиксом -ин, что сближает её с такими фамилиями, как Щукин, Ершов, Окунев — все они из того же рыбного ряда.