Фамилия Балдунова — это женская форма, а её основа, мужская фамилия Балдунов, образовалась по самой распространённой в России модели: от прозвища или имени с помощью суффикса -ов. Центральный вопрос здесь — что скрывается в корне «Балдун».

Самый прямой путь — связать основу с диалектным словом «балда». В русских говорах «балдой» могли называть не только глупого, упрямого человека, но и, например, большую деревянную колотушку, кувалду (от тюркского «балтак» — топор). Прозвище Балда, а затем и Балдун (с суффиксом -ун, который часто давал значение деятеля: бегун, говорун) мог получить либо тяжеловесный, грубоватый мужчина, либо, наоборот, плотник или кузнец, работающий с тяжёлым инструментом. В этом случае фамилия — отчество второго порядка: «чей?» — сын Балдуна.

Есть и менее очевидная, но ономастически интересная версия: происхождение от календарного имени Валдуй (Валдей). Это редкое крестильное имя, которое в народном произношении могло перейти в «Балдуй» (с типичной заменой начального «в» на «б» в некоторых говорах). Тогда Балдун — это уменьшительная форма от Балдуй, а Балдунов — потомок человека по имени Балдуй. Эта гипотеза объясняет редкость фамилии: имя Валдуй было нераспространённым, и фамилия осталась локальной.

Географически фамилия Балдунова встречается не часто, но имеет точки концентрации в центральных и южных областях России, особенно в Воронежской и Ростовской областях. Это указывает на вероятное происхождение из среды однодворцев или крестьян южного пограничья, где диалектная лексика и нестандартные прозвища сохранялись дольше. В отличие от массовых фамилий на -ов, Балдуновы не получили широкого расселения, что только усиливает её уникальность как родового маркера конкретной ветви.