Фамилия Мордвинов отвечает на вопрос «чей?» — и по этой модели сразу видно, что в её основе лежит личное прозвище Мордвин. Так в старину называли человека, который либо сам принадлежал к угро-финскому народу мордва, либо жил среди них — в бассейнах рек Мокши и Суры, в междуречье Волги и Белой. Прозвище закреплялось за человеком как самое употребительное именование, а потомки получали отчество-фамилию: Мордвинов — «сын Мордвина».

У этой фамилии есть и знатная ветвь, причём её происхождение задокументировано. Род Мордвиновых ведёт начало от Ждана Мордвинова, который в 1546 году был взят в аманаты — то есть в заложники, гарантировавшие выполнение договора с мордвой. За это он получил поместье в Копорье. Род дал России несколько заметных фигур: Иван Тимофеевич Мордвинов погиб под Нарвой при Петре Великом, его сын Семён дослужился до адмирала и написал труды по морскому делу и мореходной астрономии, а внук Николай Семёнович в 1834 году был возведён в графское достоинство. Представители этого рода внесены во II, V и VI части родословных книг Курской, Московской, Новгородской, Петроградской и Ярославской губерний.

Существовал и второй дворянский род Мордвиновых, тоже вышедший из мордвы. Его родоначальник Ратман Мордвинов числился помещиком в Шацком уезде, а сам род восходит к первой половине XVII века и записан в VI часть родословных книг Казанской, Пензенской, Самарской, Тамбовской и Тульской губерний. Герб рода — серебряный щит с двумя скрещёнными саблями остриём вниз и ловчей трубой под ними. Щит держат белая лошадь и воин в латах с копьём, а намёт на щите серебряный, подложен голубым и красным.

Среди однофамильцев, не связанных с графской ветвью, — пианист Михаил Максимович Мордвинов и актёр Николай Дмитриевич Мордвинов, народный артист СССР.