Фамилия Грунвальд — типичный пример немецкой двухосновной фамилии, которая буквально переводится как «зелёный лес» (от Grün — «зелёный» и Wald — «лес»). Такие фамилии чаще всего возникали как прозвища: либо человек жил рядом с зелёным лесом, либо его дом или двор выделялись на фоне зелени. В немецкой ономастике это распространённый способ указать на место жительства, и Грунвальд стоит в одном ряду с такими фамилиями, как Ротвальд («красный лес») или Шварцвальд («чёрный лес»).

Однако есть и вторая версия, не менее правдоподобная. Грунвальд — это ещё и топоним. Так называется сельская волость в Польше, входящая в Острудский повят Варминско-Мазурского воеводства. Выходцы из этой местности, переселяясь в другие земли, часто получали фамилию по названию родины. В пользу этой версии говорит и то, что носители фамилии в России и Украине — это в основном потомки немецких колонистов, приглашённых Екатериной II. Например, в Книге памяти Ульяновской области есть запись о крестьянине Грунвальде Герберте Фридриховиче, родившемся в 1907 году в селе Пумено Киевской области — типичная биография для российского немца из чернозёмной полосы.

Фамилия не имеет типично славянских суффиксов (-ов, -ин, -ский), поэтому она сохранилась в исходной немецкой форме. В России такие фамилии не склоняются по падежам, если принадлежат мужчинам, и не меняются у женщин. Встречаются варианты написания: Грюнвальд, Грунвальдт — последний выдает влияние нижненемецких диалектов, где конечное -d произносится как -t. Но основная форма — Грунвальд — закрепилась в русском языке через транслитерацию с немецкого.

Словообразовательная модель проста: корень сложный, соединительная гласная отсутствует, ударение обычно падает на второй слог (Грунва́льд). В отличие от фамилий, образованных от профессий или личных имён, Грунвальд почти всегда указывает на географическое происхождение или ландшафтную привязку, что делает её «говорящей» для тех, кто знаком с немецким.