Фамилия Гомбоев — одна из тех, что прямо указывает на имя предка. Её основа — бурятское мужское имя Гомбо, которое восходит к тибетскому языку и означает «покровитель», «защитник», «хранитель веры». Родители, давая такое имя сыну, вкладывали в него пожелание стать достойным верующим, надёжной опорой для близких и общины. Модель образования фамилии проста и характерна для русской ономастики: к бурятскому имени добавили типичный русский суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Гомбо). Так человек, которого звали Гомбо, стал родоначальником Гомбоевых.

В документах фамилия встречается с XIX века. В Книге памяти Читинской области записан бурят Гомбоев Базар-Жап, родившийся в 1894 году в Урдо-Агинском булуке Читинского уезда Забайкальской области. В Книге памяти Бурятии упоминается Гомбоев Данзан Цыбенович 1864 года рождения из Кяхтинского района.

Самый известный носитель фамилии — Галсан Гомбоев (1822—1863), российский учёный-востоковед и монголист, этнограф и собиратель фольклора. Его труды — важный вклад в изучение культуры народов Центральной Азии.

Интересно, что у фамилии есть и вариант написания — Гомбоев, и более редкий — Гомбоев. Оба происходят от одного корня, но второй мог закрепиться из-за особенностей произношения в разных диалектах бурятского языка или при записи фамилии в документах. География фамилии в основном связана с Бурятией, Забайкальским краем и Иркутской областью — регионами традиционного расселения бурят.