Фамилия Лотванова — женская форма, а её основа, мужская фамилия Лотванов, образована по простой и распространённой модели: к основе, чаще всего прозвищу или имени, добавили типичный русский суффидж -ов. Вопрос в том, что скрывается под корнем «Лотван». Здесь есть несколько версий, но все они ведут к одному — к прозвищу, которое дали человеку за какую-то характерную черту.

Самая прямая версия: прозвище Лотван могло произойти от диалектного слова «лотва» — так в некоторых русских говорах называли большую деревянную чашу, корыто или лодку-однодеревку. В таком случае Лотваном прозвали плотника, бондаря или лодочника — человека, который делал эти предметы или постоянно ими пользовался. Вторая версия отсылает к литовскому или белорусскому влиянию: «лотва» в некоторых балтийских диалектах — это «лебеда» или сорное растение, и прозвище могло быть ироничным, данным за худобу или неопрятность.

Менее вероятна, но возможна связь с этнонимом «латгал» или «лотыгола» — так в древности называли одно из балтийских племён. Если предок был выходцем из этих земель, его могли прозвать Лотваном, то есть «латышом» или «литвином». Но в русской ономастике такие прозвища обычно давали не по месту жительства, а по внешности или манере поведения, поэтому версия с ремеслом или предметом быта выглядит надёжнее.

Суффикс -ов указывает на принадлежность: Лотванов — сын Лотвана. Фамилия не дворянская и не книжная, а крестьянская или посадская, возникшая в среде простых людей. Географически такие фамилии чаще встречаются в северо-западных регионах России — в Новгородской, Псковской, Тверской областях, где диалектное слово «лотва» было в ходу, а также на границе с Беларусью и Литвой. Встречаются и однокоренные фамилии — Лотвин, Лотвинов, Лотвиненко, что подтверждает связь с тем же корнем.