Фамилия Двигубский — одна из тех, что прямо указывает на внешнюю особенность предка. В её основе лежит прозвище Двигуб. Так в старину называли человека с раздвоенной от рождения или рассечённой верхней губой: получалось, что всего у него как бы две губы. Образование простое и наглядное: «две» + «губа». Модель типична для прозвищ по физическому признаку, и у неё есть прямые параллели в истории.

Похожие фамилии и прозвища с корнем «трегуб» упоминаются в «Ономастиконе» С. Б. Веселовского. Среди них: Евстафий Львович Трегуб Заболоцкий (вторая половина XV века), князь Василий Борисович Трегуб Ромодановский (конец XV века), Демех Трегубов — подьячий великого князя Василия Тёмного (середина XV века), Андрей Леонтьевич Трегубов (1518 год, Суздаль). Эта цепочка показывает, что прозвища с числительным и частью тела были в ходу у людей разного сословия — от князей до подьячих. Двигубский, скорее всего, стоит в том же ряду, но с меньшей частотностью.

Суффикс -ский указывает, что фамилия сформировалась в среде польской или украинской шляхты, а затем перешла в русское дворянство и духовенство. Носитель фамилии Двигубский — это, вероятно, потомок человека, которого когда-то прозвали Двигубом. Со временем прозвище, изначально присоединённое к наследственному имени, полностью заменило его как в повседневной жизни, так и в официальных документах.

Встречаются и другие версии происхождения, менее правдоподобные. Например, связь с глаголом «двигать» или топонимом Двигубы. Но ни одна из них не подтверждается ни историческими записями, ни логикой словообразования. Основная версия — самая прямая: фамилия образована от прозвища по внешнему признаку, и в этом её ценность для историка или просто любопытного носителя.