Фамилия Левенталь — не русская по происхождению, а ашкеназская еврейская, и её разбор стоит начать с языка-источника. Она сложена из двух немецких (или идишских) корней: Löwe — «лев» и Tal — «долина». Буквально Левенталь означает «львиная долина». Такие составные фамилии, образованные от названий мест или красивых природных образов, были очень популярны среди еврейского населения Германии и Австрии в конце XVIII — начале XIX века, когда власти обязали евреев закрепить наследственные фамилии. Часто их давали не по реальному месту жительства, а просто как благозвучное сочетание, которое должно было напоминать о библейском колене Иуды (лев — его символ) или просто звучать «по-немецки» достойно.

В отличие от русских фамилий на -ов или -ин, Левенталь — это чистая основа, без суффикса принадлежности. Она сразу указывает на немецкоязычную среду и на то, что предки носителя, скорее всего, жили на территории Австрийской империи или Пруссии. В России фамилия появилась вместе с еврейскими переселенцами, особенно после разделов Польши в конце XVIII века, когда в состав империи вошли земли с многочисленным еврейским населением. Встречается она и в варианте Левентал (без мягкого знака на конце) — это результат упрощения при записи русскими буквами или переезда в англоязычную среду.

Споров о происхождении здесь почти нет: значение прозрачное, а типичная модель «прилагательное + существительное» (ср. Розенталь — «долина роз», Гольдберг — «золотая гора») хорошо изучена. Единственный нюанс — могла ли фамилия быть топонимической, то есть указывать на реальное местечко с таким названием. Да, в Германии есть несколько крошечных населённых пунктов Левенталь, но для большинства носителей это, скорее, искусственное «фамильное украшение», а не указатель на конкретную деревню.

В сословном плане Левенталь не несёт информации о знатности или ремесле: её могли получить и раввин, и торговец, и арендатор. Это типичная «городская» фамилия, которая закрепилась за еврейскими семьями в черте оседлости. Встречается она и среди эмигрантов — в США, Израиле, Аргентине. В России и странах бывшего СССР носители Левенталь — это, как правило, потомки тех самых переселенцев, сохранивших немецкое звучание фамилии.