Фамилия Бахматова происходит от мужского прозвища или нецерковного имени Бахмат. В старорусском языке и диалектах «бахмат» означало боевого, крепкого коня, обычно невысокой породы, но выносливого и пригодного для военных походов. Слово пришло из тюркских языков — например, в татарском «бахмат» обозначало низкорослую лошадь. Именем Бахмат нарекали не коня, а человека, и смысл тут в пожелании силы, выносливости или мастерства наездника. Родители, давая сыну такое имя, могли надеяться, что он вырастет крепким мужчиной и хорошим воином.

По своему строению фамилия Бахматова — типичная русская «патронимическая» фамилия на -ов. Она образована от основы Бахмат при помощи суффикса -ов, который указывает на принадлежность: буквально «чей?» — сын Бахмата. В женском роде фамилия закрепилась в форме Бахматова, а мужская — Бахматов. Такая модель была самой распространённой в России XVI–XVII веков, особенно среди крестьян и служилых людей.

Встречается фамилия в разных регионах, но чаще фиксируется в центральных и южных областях России, где были сильны тюркские влияния и конное дело играло важную роль. В некоторых говорах «бахмат» могло относиться не только к лошади, но и к человеку — медлительному или, наоборот, коренастому и плотному. Поэтому не исключено, что прозвище Бахмат давали по внешности или характеру, а не только по связи с конем.

Процесс становления фамилий в крестьянской среде завершился только к XIX веку, поэтому точное место и обстоятельства возникновения рода Бахматовых без архивных документов определить сложно. Однако сама основа Бахмат оставляет мало сомнений: в основе лежит прозвище из конного быта, и предки носителей фамилии с большой вероятностью имели дело с лошадьми — либо как воины, либо как конюхи или коневоды.