Фамилия Дидинов — редкий образец русской фамилии, образованной от имени или прозвища с помощью патронимического суффикса -ов. В основе лежит личное имя Дидя или Дида. В старых русских говорах «дидя» означало «дед, старик», а в некоторых диалектах — «дядя» (ср. украинское «дiдько» — дед, чёрт). Таким образом, прозвище Дидя могли дать либо пожилому человеку, либо тому, кто рано поседел и выглядел старше своих лет, либо — с оттенком иронии — ребёнку, который вёл себя серьёзно, «по-стариковски».

Словообразовательная модель проста: к основе Дид(ин) прибавили суффикс -ов, что типично для русских фамилий, возникших в XVI–XVII веках. Окончание -ин в основе встречается реже: обычно фамилии от имён на -а/-я образуются с суффиксом -ин (Дядин, Федин), а здесь мы видим Дид-ин-ов, то есть двойной суффикс. Это может говорить о том, что фамилия формировалась в два этапа: сначала от имени Дидя образовали притяжательное прилагательное «Дидин» (чей? — Дидин сын), а затем, по аналогии с более распространённой моделью, добавили -ов. Либо исходное прозвище звучало как Дидин, и уже от него пошли «Дидиновы».

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и поволжским областям. Встречается в архивных записях по Тамбовской, Саратовской и Астраханской губерниям, но везде единично. В дореволюционных переписях Дидиновы числились в основном среди государственных крестьян и однодворцев — то есть лично свободных, но не дворян. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Стоит упомянуть и возможную тюркскую версию. В некоторых тюркских языках (например, в кумыкском) «диди» — «сказал», а суффикс -ов мог добавиться при русификации. Однако это маловероятно для фамилии, которая встречается в центральных русских губерниях. Тюркское происхождение обычно даёт фамилии с основой на согласный (Дидиев), а не на -инов.

В современной России Дидиновы — большая редкость. Фамилия не попала в массовые списки, поэтому носителям легко проследить родство: все Дидиновы, скорее всего, происходят от одного предка, получившего прозвище Дидя в XVII–XVIII веках.