Фамилия Домонтова — женская форма фамилии Домонтов, и её разбор стоит начать именно с мужского варианта. В основе лежит прозвище или мирское имя Домонт. Самая вероятная версия связывает его с литовским именем Домант (Dovmont), которое носил, например, знаменитый псковский князь XIII века Довмонт (в крещении Тимофей). В древнерусских летописях это имя нередко передавали как Домант или Домонт. Таким образом, фамилия Домонтов могла указывать на потомка человека с таким именем, причём не обязательно знатного — имя было распространено в западнорусских землях, входивших в Великое княжество Литовское.

Менее распространённая, но возможная версия — отчество от прозвища Домонт, образованного от глагола «домонтить» (в некоторых говорах — «докучать», «надоедать»). Тогда прозвище давали навязчивому, приставучему человеку. Однако эта гипотеза слабее: следов такого глагола в древнерусском языке почти нет, а имя Довмонт хорошо засвидетельствовано.

Суффикс -ов в мужской форме — типичный для русских фамилий, образованных от полных форм имён и прозвищ (как Иванов, Петров). Фамилия Домонтова, соответственно, принадлежала женщине из рода Домонтовых (жене или дочери Домонтова). Встречается она в основном в регионах, исторически связанных с Псковщиной, Смоленщиной и Беларусью, где влияние литовской антропонимии было сильным.

Интересная деталь: в XIX веке в некоторых переписях фамилию могли записывать через «а» — Дамантов, что отражает местное произношение (аканье) и ещё раз указывает на западнорусские корни. Таким образом, носительница фамилии Домонтова с высокой вероятностью происходит из рода, чей предок носил древнее балтское имя, попавшее в русскую традицию через княжескую или крестьянскую среду.