Фамилия Дупелева принадлежит к распространённому у славян типу родовых имён, образованных от личного прозвища или мирского имени. В основе фамилии лежит слово «дупель» (или «дубель») — так на Руси называли лесного кулика, птицу из семейства бекасовых. Мирское имя Дупель давали ребёнку в дохристианской традиции: считалось, что, называя младенца в честь животного или птицы, родители передают ему качества этого существа — в данном случае осторожность, связь с природой, умение сливаться с окружением.

Фамилия образована по простой модели: к основе Дупель прибавился патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). То есть Дупелев — буквально «сын Дупеля». Женская форма Дупелева — это фамилия жены или дочери Дупелева.

Хотя само слово «дупель» сегодня редкость, в древнерусских актах встречаются однокоренные именования. Ономаст Степан Веселовский в своих трудах упоминает Ивана Дуплева, крестьянина из Обонежья (1564 год), и Ивана Григорьева Дуплева, подьячего из Москвы (1570 год). Обратите внимание: в этих записях фамилия зафиксирована в форме Дуплев — без «е» в суффиксе. Написание Дупелев, скорее всего, более позднее, возникшее под влиянием акающих говоров или при переписи фамилий в XIX веке.

Фамилия редкая и территориально привязана к северо-западным и центральным областям России. Встречается она и в украинских, белорусских землях — там, где водился дупель и где сохранилась традиция мирских имён.