Фамилия Думанова — женская форма, а её мужской вариант Думанов. В основе лежит прозвище Думан. Его происхождение связано с многозначным словом «дума». Самая вероятная версия: Думаном в крестьянской среде могли прозвать человека грамотного, рассудительного, с которым советовались, — того, кто «держит думу». Второй, менее распространённый вариант отсылает к украинской традиции: «дума» — это историческая речитативная песня. Значит, прозвище мог получить сказитель или слагатель таких песен. Суффикс -ан- в прозвище указывает на признак по действию или свойству (ср. «крикун», «болтун»), то есть Думан — «тот, кто думает» или «тот, кто поёт думы».

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Думан- добавили патронимический суффикс -ов, что буквально означало «сын Думана». Со временем притяжательное значение стёрлось, и фамилия закрепилась в роду. Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским областям, где слово «дума» в обоих смыслах было в ходу, а суффикс -ан- встречается чаще, чем в северных говорах.