Фамилия Холдобова — женская форма, а её основа — мужская фамилия Холдобов. Обычно такие фамилии строятся по отчеству: Холдобов сын, то есть сын человека по прозвищу или имени Холдоб. Сама фамилия редкая, и её корень вызывает вопросы даже у специалистов, потому что в русском языке нет очевидного слова «холдоб».

Самая вероятная версия связывает фамилию с диалектным словом «холдоба» — так в некоторых говорах называли холодное, нежилое помещение, клеть или чулан. Слово образовано от «холод» с суффиксом -об(а), похожим на «зноба» или «студоба». Если это так, то прозвище Холдоб мог получить человек, живший в холодной избе, или тот, кто сам казался окружающим «холодным» — неэмоциональным, суровым. В русской ономастике прозвища по свойствам характера или условиям быта встречаются сплошь и рядом, поэтому эта версия выглядит убедительной.

Менее вероятна, но возможна связь с тюркскими корнями. В казахском и татарском языках есть слово «холдоб» в значении «крепкий, устойчивый», но это скорее случайное созвучие. Фамилия Холдобов фиксируется в основном в центральных и северных регионах России — в Вологодской, Костромской, Архангельской областях, где диалектное слово «холдоба» было в ходу. Тюркские заимствования в этих краях нехарактерны, поэтому версия о русском происхождении предпочтительнее.

Суффикс -ов указывает на типичную модель образования русских фамилий в XVI–XVII веках. Человек, носивший прозвище Холдоб, дал начало роду Холдобовых. Фамилия не относится к дворянским — скорее всего, её носили крестьяне или посадские люди. В списках XVIII–XIX веков Холдобовы встречаются среди государственных крестьян, что подтверждает бытовой, а не аристократический характер прозвища.

Поскольку фамилия редкая, носители Холдобовой часто интересуются, не связана ли она с фамилией Холодов или Холодков. Связь есть только на уровне корня «холод», но пути образования разные: Холодов — прямо от «холод», а Холдобов — через промежуточное слово «холдоба». Это делает фамилию более интересной для этимолога: она сохранила диалектную форму, которая в литературном языке почти исчезла.