Фамилия Дорышева образована от мужского прозвища или имени Дорыш. В её основе лежит суффикс -ев, типичный для русских фамилий, который указывает на принадлежность: «чей?» — Дорышев, то есть сын или потомок Дорыша. Такая модель широко распространена у восточных, западных и южных славян.

Имя Дорыш, скорее всего, является производной формой от христианского имени Дорофей (в переводе с греческого — «дар Божий»). В народной речи длинные имена часто сокращали и добавляли уменьшительно-ласкательные суффиксы, такие как -ыш. Так из Дорофея мог получиться Дорыш — подобно тому, как из Дмитрия возникало Дмитриш или из Кондратия — Кондраш. В этом случае фамилия Дорышева — изначально отчество по имени деда.

Менее вероятная, но возможная версия — происхождение от прозвища Дорыш, связанного с глаголом «дорожить» (ценить, беречь) или с диалектным словом «дорый» (дорогой, любимый). Тогда прозвище могли дать желанному, долгожданному ребёнку или человеку, которого высоко ценили в общине. Однако в русских говорах эта лексика менее распространена, чем имя Дорофей, поэтому версия с каноническим именем выглядит убедительнее.

Фамилия Дорышева встречается преимущественно в центральных и южных регионах России. Её редкая основа — Дорыш — отличает её от более частых Дорофеевых и Дорошиных, хотя все они восходят к одному корню. В написании фамилии сохраняется историческое произношение: буква «ы» в суффиксе вместо ожидаемой «и» (Дорышева, а не Доришева) — это норма для многих русских фамилий, где «ы» передаёт твёрдость предшествующего согласного.