Фамилия Витюшов образована от имени Витюш — народной, разговорной формы крестильного имени Виктор. В переводе с латинского Victor означает «победитель». Так что в основе фамилии лежит личное имя, которое в дореволюционной России было распространено во всех сословиях, но особенно часто встречалось в купеческой и мещанской среде.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе Витюш- добавили патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Витюшов, то есть сын Витюша). Интересно, что имя Витюш — не единственный уменьшительный вариант от Виктора. В народе бытовали формы Витя, Витюха, Витюня, но именно Витюш с суффиксом -уш- (как в именах Петруш, Микуш) встречается реже, что делает фамилию Витюшов более редкой по сравнению с однокоренными Викторов, Витюхин или Витюнин.

В писцовых книгах XVI–XVII веков подобные фамилии на -ов обычно фиксировали за крестьянами и посадскими людьми. Дворянские роды чаще оформляли фамилии через -ский или оставляли полную форму имени, поэтому Витюшовы, скорее всего, происходят из непривилегированных слоёв. Споров о происхождении корня здесь нет: этимология прозрачна, и альтернативные версии (например, от диалектного слова «витюш» — нечто изогнутое) не выдерживают критики, так как не подтверждаются ни словарями, ни географией бытования.

Фамилия встречается в основном в центральных и северных регионах России, особенно в Вологодской и Архангельской областях, где суффикс -уш- в народных формах имён был особенно популярен.