Фамилия Мардышева — редкий пример, где основа почти наверняка тюркская, а суффикс — исконно русский. Это женская форма фамилии Мардышев, которая образована по стандартной патронимической модели: к основе добавили суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Вопрос в том, что скрывается за корнем «Мардыш».

Самая вероятная версия — происхождение от тюркского мужского имени Мардыш. В татарском, башкирском и других тюркских языках имя Мардыш (или Мардуш) могло быть производным от корня «мард» — «мужественный», «храбрый» (из персидского через тюркское посредство). Суффикс -ыш в тюркских именах часто придаёт уменьшительно-ласкательный или личностный оттенок, так что Мардыш — это примерно «храбрец», «мужественный человек». В русской среде такое имя превратилось в прозвище, а затем и в фамилию.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с диалектным словом «марда» или «марды» — в некоторых говорах так называли невысокого, коренастого человека или, наоборот, неряху. Но тюркское происхождение убедительнее: фамилия распространена в регионах Поволжья и Приуралья, где веками шло смешение русского и тюркского населения. Встречается она в Татарстане, Башкортостане, Удмуртии, а также в Кировской области — зонах активных межэтнических контактов.

Модель образования типична для XVI–XVII веков: сын Мардыша получал прозвание Мардышев. Сословная принадлежность первых носителей могла быть любой — от крестьян до служилых людей «по прибору». В документах XIX века Мардышевы фиксируются как государственные крестьяне в Вятской губернии. Сама фамилия не получила дворянского распространения, что тоже косвенно указывает на её народные, неэлитные корни.

В написании возможны варианты: Мардышев/Мардышева. Ударение, судя по говорам, падает на первый слог — Ма́рдышева, хотя в некоторых семьях могут произносить и на второй. Фамилия остаётся малочисленной, но устойчивой — в отличие от многих редких фамилий, она не исчезла и встречается в современных базах данных.