Фамилия Дондуева образована от мужского имени или прозвища Дондуй. Самая вероятная версия связывает его с тюркским словом «дондуй» — «верблюжонок», «молодой верблюд». В тюркских языках прозвища, данные по детенышам животных, были нередки: они могли указывать на внешность человека (например, долговязость или сутулость) или на его характер — упрямство, выносливость. Менее распространённое объяснение возводит основу к калмыцкому «донд» — «тихий», «спокойный», но это скорее народная этимология, не подтверждённая систематическими данными.

Модель образования фамилии проста: к основе Дондуй прибавили русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Это типичный способ формирования фамилий в среде, где русская административная система фиксировала прозвища инородцев, добавляя к ним русское окончание. Фамилия Дондуев, а значит и Дондуева, географически тяготеет к регионам, где исторически жили тюркоязычные народы и калмыки — Нижнее Поволжье, Калмыкия, Северный Кавказ, а также юг Урала.

Среди носителей фамилии можно встретить людей разного происхождения: потомков казаков, которые перенимали прозвища от соседей-кочевников, и собственно калмыков или татар, чьи имена были русифицированы при записи в метрические книги. В архивных документах XIX века фамилия встречается в Астраханской губернии и в землях Войска Донского. Родственные фамилии — Дондуков (с другим суффиксом) и Дондуй (без суффикса, как редкая форма). В написании Дондуева ударение падает на второй слог, что характерно для фамилий с суффиксом -ев от трёхсложной основы.