Фамилия Ковтюхова — женская форма фамилии Ковтюхов, и её разбор стоит начать с суффикса -ов, указывающего на принадлежность: Ковтюхов — это буквально «сын Ковтюха» или «человек из рода Ковтюха». Основа здесь — прозвище или неканоническое имя Ковтюх.

Самая вероятная версия происхождения корня — от диалектного слова «ковтюх», которое в южнорусских и украинских говорах означало «кошель», «мешок» или «сума». В словаре Владимира Даля «ковтюх» — это «котомка, сума, мешок для припасов в дорогу». Прозвище Ковтюх могли дать либо страннику, который всегда носил с собой котомку, либо, с иронией, запасливому или скуповатому человеку, который «всё в мешок тащит». В некоторых регионах слово могло относиться и к кожаному мешку для денег, поэтому прозвище могло закрепиться за казначеем или торговцем.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с украинским «ковтати» (глотать) или «ковтюх» как производное от глагола «ковтать» — в таком случае прозвище могло относиться к человеку, который быстро и жадно ел. Однако эта гипотеза слабее: в ономастических работах, например у Б. Унбегауна, фамилии на -юх/-ух чаще связывают с предметными прозвищами, а не с глагольными корнями.

Географически фамилия Ковтюхов тяготеет к югу России и Украине — к регионам, где было распространено слово «ковтюх»: Курская, Воронежская, Харьковская, Полтавская области. Встречается она нечасто, что типично для фамилий, образованных от узких диалектизмов. В дореволюционных переписях носители фамилии могли быть крестьянами или казаками — прозвище не указывает на высокое сословие, а скорее на бытовую характеристику человека.

Особенность написания — окончание -юхов, а не более привычное -ухов. Суффикс -юх в прозвищах характерен для украинской и южнорусской антропонимии (сравните: Горюх, Смелюх), что ещё раз подтверждает региональную привязку фамилии.