Фамилия Дунамали — редкий случай в русском ономастиконе, который почти наверняка указывает на нерусское происхождение. Её основа не славянская, и разбор нужно начинать не с корня, а с географии и этнического фона.

Наиболее вероятная версия — фамилия тюркского или кавказского происхождения. В её основе лежит двухкорневая конструкция: «дуна» (мир, вселенная, иногда — река Дунай в заимствованиях) и «мали» (от арабского «малик» — владелец, царь, или тюркского «малы» — имущество, скот). Таким образом, Дунамали может означать «владелец мира», «господин вселенной» или, в более приземлённом варианте, «обладатель большого имущества». Такие составные имена-титулы были распространены у народов, испытавших влияние ислама и персидской культуры: у азербайджанцев, турок, крымских татар, народов Дагестана.

Суффикс -и в конце фамилии — типичный для тюркских и иранских языков показатель принадлежности или относительности. Он не является русским окончанием, а входит в состав самой основы. В русском языке фамилия была русифицирована только через систему склонения (Дунамали, Дунамалиева) и не получила дополнительных суффиксов -ов или -ин, что также говорит о её позднем и нерусском происхождении — её просто записали в том виде, в каком услышали.

Вторая, менее правдоподобная версия — связь с топонимом Дунай. Если первый корень действительно восходит к названию реки, то «Дунамали» могло быть прозвищем человека, который «владел» чем-то на Дунае или торговал с дунайскими землями. Однако для русского быта такое прозвище слишком сложное и книжное, поэтому тюркская версия с «дуна» как «мир» выглядит убедительнее.

Фамилия очень редкая, её носители в России, скорее всего, имеют корни в Закавказье или на Северном Кавказе. Встречаемость в центральных регионах минимальна и носит единичный характер. Сословного значения в классическом русском понимании фамилия не имела: её прародитель мог быть как сельским жителем, так и представителем знатного рода — составные имена с «малик» часто давали детям в семьях, желавших подчеркнуть статус.