Фамилия Далматов в своей основе имеет географический корень, а не прозвище или имя. Она образована от топонима Далматово — названия города в Курганской области (ныне Далматово, прежде Далматовский Успенский монастырь). Монастырь, в свою очередь, получил имя по основателю — старцу Далмату (в миру Дмитрий Мокринский), который в середине XVII века ушёл в эти места. Имя Далмат — не русское, а греческое, восходящее к названию римской провинции Далмация (территория современной Хорватии, Черногории, Боснии). В святцах почитается мученик Далмат IV века, поэтому имя изредка давали в крещении.

Модель образования фамилии — типичная для русских географических фамилий: основа (название места) + суффикс -ов. Человек, переехавший из Далматова или приписанный к монастырским землям, получал прозвание «Далматов», которое затем закрепилось за его потомками. В ономастике это называется «топонимическая фамилия» — их много в среде духовенства и крестьян, переселявшихся из одного села в другое. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын (или выходец) Далматова».

В отличие от фамилий на -ский (Далматовский), которые чаще носили дворяне и священники, форма Далматов — крестьянская и мещанская. Она встречается в основном в Зауралье, Пермской и Тобольской губерниях, то есть в зоне распространения Далматовского монастыря. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» эта фамилия не упоминается отдельно, но модель описана как типичная для северо-восточных и сибирских территорий.

Спорных версий немного. Иногда фамилию ошибочно связывают с именем Далмат напрямую (как отчество), но в таком случае была бы форма Далматович или Далматов сын, а не просто Далматов. Географическое происхождение подтверждается и тем, что в документах XVII–XVIII веков часто пишут «крестьянин Далматовского монастыря» — сокращение до «Далматов» было естественным.