Фамилия Мистахова образована от мужского имени или прозвища Мистах. В русской ономастике фамилии на -ов/-ев указывают на принадлежность: «чей?» — «Мистахов», то есть потомок Мистаха. Суффикс -ов здесь стандартный, но основа неочевидна и заслуживает отдельного разбора.

Корень «мист-» почти наверняка не славянский. Самая вероятная версия — тюркское происхождение. В татарском, башкирском и других тюркских языках слово «мист» (или «месет») означает «мечеть». Прозвище Мистах могли дать человеку, который служил при мечети, жил рядом с ней или часто её посещал. Подобные прозвища по религиозным постройкам встречаются у многих народов: например, русские фамилии Церковников или Попов тоже отсылают к храму. В пользу тюркской версии говорит и то, что фамилия Мистахова встречается в Татарстане, Башкортостане и соседних регионах, где тюркские языки были распространены.

Менее вероятная, но возможная гипотеза — связь с греческим словом «мистос» (μισθός — «плата, вознаграждение»). В таком случае прозвище могло относиться к наёмному работнику или подёнщику. Однако эта версия слабее: греческие корни в русских фамилиях редки и обычно связаны с духовенством или купечеством, а для фамилии Мистахова таких исторических подтверждений нет.

Фамилия Мистахова — женская форма; мужской вариант — Мистахов. Поскольку фамилия оканчивается на -ов, она могла принадлежать как крестьянам, так и мещанам или духовенству, но точных сословных данных по ней нет. Встречается она нечасто, что указывает на локальное бытование: скорее всего, предки жили в одном из волжских или уральских регионов, где смешивались русские и тюркские традиции.