Фамилия Датумян — почти наверняка армянского происхождения, и её разумно рассматривать в ряду фамилий на -ян, характерных для Армении и армянской диаспоры. Основа «Датум» в армянском языке восходит к слову «датум» (դատում), что означает «суждение», «приговор», «суд». Соответственно, исходное прозвище или родовое имя Датум могло принадлежать человеку, связанному с судопроизводством: судье, посреднику в спорах, человеку, известному своим справедливым или, наоборот, строгим суждением.

Суффикс -ян в армянских фамилиях выполняет ту же роль, что русские -ов/-ев или -ин: он указывает на принадлежность к роду, потомка. Таким образом, Датумян буквально означает «из рода Датума», «сын Датума». В отличие от многих русских фамилий, которые закрепились в основном в XVIII–XIX веках, армянские фамилии на -ян массово формировались несколько позже, в XIX — начале XX века, хотя отдельные родовые имена существовали и раньше.

Географически фамилия Датумян, скорее всего, связана с историческими регионами Западной Армении (ныне восток Турции) или Восточной Армении (территория современной Армении). После геноцида армян 1915 года многие носители фамилии расселились по миру, поэтому сегодня Датумянов можно встретить в России, США, Франции, Ливане и других странах армянской диаспоры.

Стоит отметить, что в русском языке фамилия не склоняется, если принадлежит мужчине (Иван Датумян), и склоняется, если принадлежит женщине (Анны Датумян). В самой Армении склонение по падежам не практикуется, но в русскоязычной среде действуют обычные правила грамматики. Других версий происхождения — например, от тюркских или персидских корней — не встречается, и армянская этимология выглядит наиболее убедительной и прямой.