Фамилия Сысюк — типично украинская по своей словообразовательной модели, и в её основе лежит крестильное имя Сисой. Само имя древнееврейское, и его перевод двойственен: одни исследователи возводят его к значению «шестой», другие — к слову «беломраморный». Для фамилии же взяли не полную форму, а просторечную, обиходную — Сыс.

Суффикс -юк в украинской ономастике — один из самых распространённых указателей на родство или принадлежность. Он отвечает на вопрос «чей?» и по смыслу равен русскому -ов/-ев или -ин. То есть Сысюк буквально означало «сын Сыса», и так могли называть либо ребёнка, либо, что чаще, взрослого человека по имени отца. Со временем это отчество закрепилось как фамилия и передалось потомкам.

Любопытно, что если верен перевод «шестой», то имя Сыс мог получить шестой ребёнок в семье — в те времена, когда нумерация детей по порядку рождения была обычным делом, такие имена не были редкостью. Впрочем, церковная традиция чаще связывала имя с конкретным святым, поэтому «шестой» — лишь одна из гипотез, хоть и правдоподобная для просторечной формы.

Географически фамилия Сысюк наиболее плотно распространена на западе Украины, особенно в Волынской и Ровенской областях, что типично для фамилий на -юк. В России она встречается реже и, как правило, у потомков переселенцев с Украины. Интересно, что однокоренные фамилии — Сысов, Сысоев, Сысуев — в русской традиции образованы от той же основы, но с другими суффиксами, что показывает, как один корень адаптировался в разных языковых средах.

Сословной принадлежности фамилия не отражает: её носили и крестьяне, и казаки, и мещане. Сведений о каком-либо знаменитом дворянском роде Сысюков нет, что неудивительно — фамилия массовая, народная. В документах она фиксируется с XVII–XVIII веков, когда на украинских землях окончательно закрепилась традиция передавать отчество по мужской линии как наследственное имя семьи.