Фамилия Ляхонов образована от прозвища или нецерковного имени Ляхон. В большинстве случаев в её основе лежит слово «лях» — так на Руси называли поляков. Ляхон — это увеличительная или просторечная форма того же слова, то есть «поляк», «человек польского происхождения». Прозвище Ляхон могли дать выходцу из Польши, человеку, который долго жил среди поляков или перенял их обычаи, одежду, манеру говорить.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов присоединяется к основе Ляхон, указывая на принадлежность — «сын Ляхона» или «из семьи Ляхона». Такая патронимическая модель (отчество, перешедшее в фамилию) господствовала в центральных и северных регионах России. Интересно, что суффикс -он в основе (Ляхон) встречается реже, чем стандартное -ов/-ев, и придаёт фамилии более разговорный, даже уменьшительный оттенок по сравнению с прямой формой Ляхов.

Есть и менее вероятная, но возможная версия: связь со словом «лях» в значении «лесная поляна» или «незаросшее место» (из диалектных говоров), но она не имеет серьёзной поддержки в ономастике. Также не стоит путать Ляхоновых с фамилией Ляхов — они образованы от разных прозвищных форм, хотя и от одного корня.

Географически фамилия чаще всего встречается в областях, граничивших с Польшей или имевших с ней тесные торговые и культурные связи: Смоленская, Брянская, Псковская губернии, а также на юге России, куда переселялись выходцы из Речи Посполитой. В XIX веке Ляхоновы фиксируются и среди крестьян, и среди мещан, и среди однодворцев — сословия, которое исторически формировалось в пограничных зонах. Сословная принадлежность не была единой, что говорит о широком бытовании прозвища в разных социальных слоях.