Фамилия Долембо — редкая и нестандартная для русского уха. Её звучание выбивается из привычного ряда фамилий на -ов, -ин или -ский, что сразу указывает на иноязычную основу. Вероятнее всего, перед нами фамилия польского или белорусского происхождения, связанная с географическим названием или прозвищем.

Разбираем словообразовательную модель. Корень «дол» в славянских языках означает «низина», «долина». Второй элемент «-ембо» — это, скорее всего, искажённое или адаптированное окончание, характерное для западнославянских фамилий. В польском языке существует фамилия Dolęga (Доленга) или Dolębowski, где элемент «dolę-» восходит к тому же корню. Форма «Долембо» могла возникнуть в результате ополячивания или белорусизации исходного прозвища. Буква «б» в конце вместо «г» — возможный диалектный сдвиг или результат записи фамилии на слух.

По одной из версий, фамилия образована от прозвища человека, жившего в низине или у подножия холма. Прозвище «Долемба» могло закрепиться за крестьянином или ремесленником, чей дом стоял в ложбине. Такие топонимические прозвища были распространены в Речи Посполитой, где фамилии часто указывали на место жительства. В пользу этой гипотезы говорит и то, что фамилия почти не встречается в центральной России, но может быть зафиксирована в западных регионах — в Смоленской, Брянской областях или в Белоруссии.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с личным именем. В некоторых славянских говорах «долемба» могло быть уничижительным производным от имени Долмат или Доминик, но это предположение не имеет надёжных лингвистических подтверждений. Ономастические справочники (например, работы Б. Унбегауна) не фиксируют фамилию Долембо среди типичных русских, что косвенно подтверждает её западное происхождение.

Сословная принадлежность предков-носителей фамилии, скорее всего, была крестьянской или мещанской. Дворянские роды с такой фамилией в гербовниках не отмечены. Встречаемость фамилии крайне низкая, что делает её ценной для генеалогического поиска: каждый известный носитель — это, вероятно, потомок одного или двух родов, сохранивших редкую фамилию на протяжении нескольких веков.