Фамилия Улюшкин образована от прозвища или имени Улюшка. В основе — диалектное «уля», «улюшка»: так в некоторых русских говорах называли утку (ср. подзывные слова «уть-уть», «уля-уля»). Скорее всего, прозвище Улюшка получил человек, чем-то напоминавший утку — походкой, голосом или внешностью. Впрочем, не исключена и уменьшительная форма от крестильного имени Ульян (Юлиан) — Уля, Улюшка. Тогда Улюшкин — это «чей-то сын», потомок Улюшки.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Улюшкин буквально значит «сын Улюшки». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от основ на -а, -я. Это отличает её от фамилий на -ов/-ев, которые чаще возникали от мужских имён с твёрдым или мягким согласным на конце.

Географически фамилия редкая. По данным переписей и телефонных справочников, Улюшкины встречаются в основном в центральных и северных областях России — в Костромской, Вологодской, Кировской, изредка на Урале. Это косвенно подтверждает связь с северными говорами, где слово «уля» в значении «утка» было особенно распространено.

В дореволюционных источниках фамилия почти не фиксируется. Скорее всего, она возникла не в дворянской или купеческой среде, а в крестьянской — как уличное прозвище, которое позже закрепилось в документах. В XIX веке многие крестьяне получали фамилии именно от таких бытовых прозвищ, данных односельчанами.

Среди однокоренных фамилий — Ульев, Ульянов, Улюкин. Но Улюшкин стоит особняком: в нём сохранилась диалектная форма с уменьшительно-ласкательным суффиксом -ушк-, что делает фамилию не просто отчеством, а прямым отражением живого народного слова.