Фамилия Тюсина — это женская форма фамилии Тюсин, и её происхождение связано с русской моделью образования от прозвищ или личных имён через суффикс -ин. Чтобы понять корень, нужно отбросить окончание -а и суффикс -ин, который указывает на принадлежность: «чей?» — Тюсин, то есть сын или потомок человека по прозвищу Тюся.

Основа Тюс- неоднозначна, и здесь возможны две версии, обе опирающиеся на реальные диалектные слова. Первая и наиболее вероятная: Тюся — это уменьшительная форма от имени Артемий (в народном произношении Артюха, Артюша) или от Матвей (Матюша). В русских говорах нередко усекали имена до первого слога с добавлением -я или -ся: Тюня, Тюха, Тюша. Так Артемий или Матвей превращались в Тюсю. Если это так, то предки носителей фамилии были, скорее всего, крестьянами, которые в быту пользовались домашними прозвищами, а не полными церковными именами.

Вторая версия отсылает к старым диалектным словам. В северных и сибирских говорах «тюся» могло означать нечто мягкое, пухлое, даже ленивое — например, так называли неповоротливого человека или увальня. В некоторых местах «тюсей» звали маленького ребёнка или детёныша животного. Прозвище могло закрепиться за человеком по характеру или внешности, но эта гипотеза менее распространена, чем антропонимическая.

Фамилия Тюсина редкая и не имеет массовой географической привязки. В дореволюционных переписях она встречается разрозненно, в основном в центральных и северных губерниях России, но не образует крупных гнёзд. Это говорит о том, что фамилия возникла в среде крестьян или посадских людей, а не дворянства — дворянские роды обычно образовывались от полных календарных имён, а не от таких «домашних» форм.

С точки зрения словообразования, фамилия Тюсин (и Тюсина) — типичный пример патронимической модели на -ин, которая в русской ономастике обозначала принадлежность к роду. Если бы основа была на твёрдый согласный, суффикс был бы -ов, но здесь — мягкий, поэтому -ин. Спорных версий, которые стоило бы опровергать, нет: обе гипотезы имеют право на существование, но первая (от имени) выглядит убедительнее, поскольку в русских фамилиях усечённые имена — массовое явление, а прозвище «тюся» зафиксировано лишь в узких говорах.