Фамилия Дубнов может происходить как от прозвища, так и от названия города. В основе прозвища Дубно лежит слово «дуб», но в старину так называли не медлительного человека, а, например, в смоленских говорах — «честного, непоколебимого». Параллельно существует версия о связи с топонимом Дубно — городом в Ровенской области Украины: предок мог родиться или жить там. Обе версии равноправны, и фамилия могла возникнуть независимо в разных семьях.

Фамилия образована с помощью типичного русского суффикса принадлежности -ов, отвечающего на вопрос «чей?». Модель проста: прозвище или географическое название Дубно + -ов = Дубнов, то есть «сын (или потомок) Дубно» либо «выходец из Дубно».

Наиболее известны носители этой фамилии в еврейской среде. Среди предков упоминаются талмудисты Иегуда-Юдель из Ковно и Иосиф Йоске, автор религиозного сочинения «Иесод Иосеф» XVIII века. Бенцион Хацкелевич из рода Дубновых на рубеже XVIII–XIX веков возглавлял еврейскую общину Мстиславля. Первым документально зафиксированным носителем фамилии считают Зеева-Вольфа, прадеда историка Симона Дубнова, который был знатоком раввинской литературы. Дубновы также состояли в родстве с дворянским родом Перетц, чьи представители сначала играли заметную роль в еврейской общине, а после принятия православия стали русскими политическими и государственными деятелями.