Фамилия Дельмухаметова образована от сложного мужского имени Дельмухамет, которое состоит из двух корней. Первая часть восходит к персидскому слову «диль» — «душа, сердце, ум». Вторая — к имени Мухаммет (араб. «прославляемый»), которое давали в честь пророка и основателя ислама Мухаммеда. Дословно имя Дельмухамет переводится как «душа пророка» или «душевный, умный Мухаммет».

Родители, называя так сына, вкладывали в имя пожелание: чтобы он вырос достойным мусульманином, добрым и разумным человеком. Такие составные имена с компонентом «диль» (Дилмурат, Дильназ, Дильшод) широко распространены у тюркских и иранских народов, особенно у башкир и татар. Фамилия Дельмухаметова — женская форма, мужская — Дельмухаметов.

Суффикс -ов типичен для русской модели образования фамилий от иноязычных основ. Он указывает на принадлежность: «сын (или дочь) Дельмухамета». Окончательно говорить о точном месте и времени возникновения рода можно лишь на основании генеалогических исследований, но географически фамилия чаще всего встречается в Башкортостане и Татарстане, что подтверждает её башкиро-татарские корни.