Фамилия Байкалова образована от прозвища или мирского имени Байкал, которое восходит к названию знаменитого озера. Это один из тех случаев, когда географический объект стал личным именем, а затем и фамилией. Само слово «Байкал» — топоним с неоднозначной этимологией. Наиболее распространённая версия связывает его с тюркскими и монгольскими языками: от якутского «баягал», где «бай» означает «большой», а «ягал» — «море». То есть дословно — «большое озеро» или «море». Эта гипотеза подкрепляется тем, что у соседних народов озеро называли схожим образом: буряты — Далай («море»), эвенки — Лама («море»), а китайцы — Пай-Хай («северное море»). Ранние русские поселенцы и вовсе именовали его Святым морем.

Почему человека могли назвать Байкалом? Скорее всего, за внешность или характер — например, за крупное телосложение («большой, как море»), спокойный нрав («глубокий и величественный») или за то, что он жил у этого озера. В русской традиции прозвища по названиям рек и озёр давали не только пришлым, но и местным жителям, чтобы выделить их среди однофамильцев.

Фамилия Байкалова стоит в женской форме, но её основа — мужская фамилия Байкалов, образованная с помощью стандартного русского суффикса -ов. Этот суффикс указывал на принадлежность: «сын Байкала». Встречается фамилия в разных регионах России, но чаще всего — в Сибири и на Урале, что логично, учитывая географическую привязку прозвища. В документах XVII–XVIII веков можно найти упоминания служилых людей и крестьян с этой фамилией, что подтверждает её давнюю историю в среде простого населения, а не только в дворянских родах.