Фамилия Касымов образована от мужского имени Касым. Это казахский вариант арабского имени Касим, которое переводится на русский язык как «распределяющий» или «разделяющий». В мусульманской традиции имя Касим носил один из сыновей пророка Мухаммеда, что придаёт ему особый вес и распространённость среди народов, исповедующих ислам.

Словообразовательная модель фамилии типична для русской и тюркской ономастики: к основе имени добавляется суффикс -ов, указывающий на принадлежность. В буквальном смысле Касымов означает «сын Касыма» или «потомок Касыма». Такая модель встречается у многих народов бывшего СССР, где тюркские имена адаптировались под русскую патронимическую систему.

Географически фамилия Касымов чаще всего встречается в Казахстане, а также среди татар, башкир и других тюркоязычных народов России. В меньшей степени она распространена в Узбекистане и Киргизии, где имя Касим сохранило более близкую к арабскому оригиналу форму. Написание фамилии через «ы» — казахский фонетический вариант, который закрепился в документах именно в таком виде.

Спорных версий происхождения у этой фамилии нет: все источники сходятся на том, что корень — личное имя Касым. Слабая гипотеза о возможной связи с прозвищем, образованным от слова «касым» как обозначения профессии или ремесла, не находит подтверждения в ономастических трудах. В словарях Б. Унбегауна и А. Суперанской фамилия Касымов последовательно возводится к антропониму.

Социальный контекст фамилии неоднороден. В казахской среде Касымовы могли принадлежать как к знатным родам (например, потомки биев или старшин), так и к простым кочевникам. В татарской и башкирской среде фамилия чаще встречалась у крестьян и купцов, но без жёсткой сословной привязки.