Фамилия Лемишев образована от прозвища Лемиш. Его основа — украинское слово «леміш», то есть режущая часть плуга или сохи. Это прямо указывает на род занятий: предок Лемишевых мог быть крестьянином-земледельцем или мастером, который делал и чинил хозяйственный инвентарь. Модель образования здесь типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ев присоединился к основе Лемиш, отвечая на вопрос «чей?» — сын или потомок Лемиша.

Менее вероятная, но любопытная версия связывает прозвище с диалектным глаголом «лемешить» — ходить медленно, вперевалку, как ходили за сохой. В этом случае прозвище могло закрепиться за человеком по походке, а не по ремеслу. Однако первое объяснение — через орудие труда — выглядит убедительнее, потому что прозвища по профессии встречаются в крестьянской среде гораздо чаще, чем по манёре ходьбы.

Фамилия Лемишев — редкая. Её географическое распространение скудно, но логично привязано к южнорусским и украинским территориям, где слово «леміш» было в ходу. В центральных и северных областях России её почти не встретишь. В словарях фамилия не фигурирует у Б. Унбегауна или В. Никонова — это говорит о её локальном и, вероятно, позднем оформлении.

Интересно, что однокоренные фамилии — Лемешев, Лемешко — встречаются чаще. Лемишев отличается от них суффиксом: в первом случае основа Лемеш, во втором — уменьшительная форма Лемешко. Фамилия Лемишев, таким образом, стоит особняком: она сохранила более архаичную форму прозвища без наращения «е» в корне.