Фамилия Дикоев образована от мужского личного имени или прозвища Дико (Дикой). В русских говорах слово «дикой» означало не только «находящийся в диком, невозделанном состоянии», но и «застенчивый, нелюдимый», а в некоторых регионах — «глуповатый, бестолковый». Прозвище могли дать человеку с необщительным, суровым нравом или, наоборот, тому, кто сторонился людей, жил уединённо.

Модель образования типична для русских фамилий Северного Кавказа и казачьих областей. Суффикс -ев присоединяется к основе на «-ой»: Дикой → Дикоев. Такая форма (не Диков, а именно Дикоев) указывает на то, что фамилия закрепилась в среде, где было принято сохранять полную основу прозвища, а не усекать её. Это отличает её от более распространённой фамилии Диков, которая образована от той же основы, но по другой словообразовательной схеме (Дик + -ов).

Фамилия встречается преимущественно у осетин и ингушей, а также среди терских казаков. В осетинской среде она могла возникнуть как русификация местного имени или прозвища, созвучного русскому «дикой». В ингушском языке есть слово «дика» — «хороший, добрый», но оно не объясняет форму Дикоев: притяжательный суффикс -ев в таком случае дал бы фамилию Дикаев. Поэтому версия с русским прозвищем остаётся основной.

В дореволюционных документах фамилия фиксируется в формах Дикоев и Дикаев (с аканьем). В метрических книгах Владикавказского округа конца XIX века встречаются оба варианта, что говорит о колебании в произношении безударного гласного. Носители фамилии в основном принадлежали к крестьянскому и казачьему сословиям, реже — к духовенству. Известных дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано.