Фамилия Полонхоева — редкая, и её происхождение напрямую связано с бурятским языком и культурой. Это женская форма фамилии Полонхоев, которая образована от мужского имени Полонхой (или Полонхо). Основа имени — бурятское слово «полон» (в разных диалектах — «полон», «болон», «булан»), которое означает «лось» или «сохатый». Суффикс «-хой» в бурятской антропонимии — распространённый аффикс, придающий имени значение обладания или принадлежности. Таким образом, Полонхой буквально переводится как «лосиный», «имеющий отношение к лосю» или «подобный лосю».

Скорее всего, имя Полонхой было не календарным, а мирским, охранительным прозвищем. В традиционной культуре бурят, как и многих других народов Сибири, имена, образованные от названий сильных или почитаемых животных, давали детям, чтобы передать им качества зверя: силу, выносливость, быстроту. Лось — крупный и мощный зверь, поэтому такое имя могло служить пожеланием мальчику вырасти здоровым и крепким. Вторая возможная версия, менее вероятная, — что прозвище получил взрослый охотник, удачливый в добыче лосей, или человек, чем-то внешне напоминавший это животное (например, высокий рост или широкие плечи).

Фамилия Полонхоев (и Полонхоева) имеет чёткую региональную привязку. Она распространена в Бурятии, особенно среди хори-бурят и булагатов. Встречается и в Забайкальском крае, в районах с компактным проживанием бурятского населения. Суффикс «-ев» в русской записи бурятских фамилий — стандартная русификация, замена бурятского суффикса принадлежности («-ин», «-ай» и т.д.) на русский патронимический формант. Если бы фамилия сохранила исконную форму, она звучала бы как Полонхое, но при переходе в русский документооборот в XIX — начале XX века к основе добавили типичное для фамилий окончание.

С точки зрения социального контекста, носители фамилии Полонхоев — это, в подавляющем большинстве, потомки бурятских скотоводов и охотников. Фамилия не относится к аристократическим (княжеским или тайшинским), а скорее к крестьянско-казачьему сословию. В метрических книгах и ревизских сказках XIX века по Забайкальской области и Иркутской губернии можно встретить бурят с этой фамилией, приписанных к инородческим управам. Сейчас фамилия остаётся малочисленной, но её носители сохраняют связь с исторической родиной.