Фамилия Долгирева, скорее всего, образована от прозвища Долгирь. В русских говорах долгирями называли людей высокого роста. В основе прозвища — прилагательное «долгий» в значении «длинный», так что прозвище указывало на телосложение предка. Суффикс -ирь (как в словах «пузырь», «богатырь») в прозвищах был редким и придавал слову оттенок характерности: Долгирь — тот, кто отличается долготой, ростом. Фамилия закрепилась в форме притяжательного прилагательного с суффиксом -ев, то есть буквально «жена или дочь Долгиря», а в мужском варианте — Долгирев.

Есть и другая версия: фамилия может быть связана с топонимом Долгири — так называется деревня в Костромской области. В этом случае предок Долгиревых мог быть выходцем из этого селения, а фамилия указывала на место жительства. Такая модель образования фамилий по названию деревни без суффикса -ский встречается реже, но для северных и костромских земель не исключена.

Обе версии не противоречат друг другу: прозвище Долгирь могло возникнуть независимо от названия деревни, а могло и совпасть с ним. Выбор между ними зависит от того, в какой местности и в какое время фамилия впервые зафиксирована — пока таких данных в открытых источниках нет. Фамилия редкая, в списках частотных русских фамилий не значится, что говорит о её локальном происхождении.