Фамилия Кирсанов — одна из тех, где церковное имя превратилось в просторечное, а затем закрепилось в роду. В её основе лежит имя Кирсан — народная, упрощённая форма канонического имени Хрисанф. С греческого Χρύσανθος переводится как «златоцветный» (от χρυσός — золото и ἄνθος — цветок). Имя это встречалось в святцах: его носили несколько раннехристианских мучеников, самый известный из которых — Хрисанф Александрийский. По преданию, он вместе с супругой Дарией обратил свой дом в церковь и погиб за веру в 283 году; память их приходится на 19 марта.

Модель образования фамилии проста и типична для русского севера и центра: суффикс -ов присоединился к имени Кирсан, указав на принадлежность — «сын Кирсана» или «из дома Кирсана». Так из имени, которое давали при крещении, выросла фамилия, передававшаяся по наследству.

Есть и другая версия происхождения — не от греческого, а от монгольского слова «хирсн», что значит «степной лис». Эта гипотеза менее распространена, но имеет право на существование: в русских говорах встречались прозвища, образованные от тюркских и монгольских корней, особенно в южных и восточных регионах. Однако для фамилии Кирсанов версия с христианским именем выглядит убедительнее — она подкреплена святцами и живой традицией переделки полного имени в краткую форму.

В архивных записях фамилия фиксируется с XIX века. В Книге памяти Московской области упомянут крестьянин Кирсанов Дмитрий Петрович, 1874 года рождения, из села Старое Можайского района. В Новгородской области известен Кирсанов Евгений Петрович, родившийся в том же году в деревне Замошье Любытинского района. Из Псковской губернии — Кирсанов Андрей Кирсанович, 1876 года, из деревни Пахомово Ашевского района. Эти записи показывают, что фамилия была распространена в северо-западных и центральных губерниях, среди крестьянского сословия.

Среди известных носителей — несколько заметных фигур XX века. Александр Васильевич Кирсанов (1898—1994) — генерал-майор, Герой Советского Союза. Его полный тёзка, химик-органик, академик АН УССР (1902—1992), внёс вклад в химию фосфорорганических соединений. Пётр Семёнович Кирсанов (1919—1991) дослужился до маршала авиации. Димитрий Кирсанов — французский кинорежиссёр, работавший в авангардном кино. Степан Павлович Кирсанов (1908—1967) — советский дипломат. Фамилия не редкая, но и не массовая; её носители встречаются по всей России, без резкой привязки к одному региону.