Фамилия Домнышев образована от личного именования Домныш, и здесь возможны два основных пути — церковное имя или прозвище по ремеслу. Первая версия: Домныш — производная форма от старинного мужского имени Домн. В переводе с латинского dominus означает «господин», а само имя связано с христианским святым Домном Раифским, монахом, подвизавшимся в Раифской пустыне; его память Православная церковь отмечает 14 января. По другой трактовке, Домн — это вариант имени Доминик, которое восходит к латинскому dominicum — «божий (слуга, раб)». Оба корня дают одну и ту же уменьшительную форму Домныш, от которой через суффикс -ев и возникла фамилия.

Вторая версия выводит Домныша из нарицательного «домна» — большая чугуноплавильная печь. В этом случае прозвище относится к «профессиональным» именованиям: основатель рода мог работать на металлургическом производстве, заниматься переплавкой чугуна. Такое объяснение подкрепляется географией: в документах начала XX века носители фамилии Домнышевы зафиксированы в Саратовской области — например, Григорий Степанович Домнышев (1902 года рождения, село Пинеровка) и Павел Павлович Домнышев (1884 года рождения). Саратовское Поволжье — регион, где в XIX–XX веках действовали чугунолитейные заводы, так что связь с металлургией выглядит правдоподобно.

Какую из версий считать основной — вопрос открытый. Суффикс -ыш в основе (Домныш) типичен для русских уменьшительных форм как от крестильных имён, так и от прозвищ, поэтому без дополнительных данных о ранних носителях фамилии уверенно выбрать одну из гипотез нельзя. Однако важно, что обе версии — и «господская» (от Домна), и «промышленная» (от домны) — укладываются в словообразовательную модель русских фамилий на -ев, где основа оканчивается на шипящий или мягкий согласный.