Фамилия Пундолов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В ней нет привычного русского суффикса -ов-, который присоединяется к основе, оканчивающейся на согласный. Здесь мы видим основу Пундол- и суффикс -ов. Сама основа не имеет очевидных параллелей в русском языке, что указывает на её иноязычное или диалектное происхождение.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с тюркскими языками. В них корень «пун» или «бун» может означать «всё», «весь», а «дол» — «рука», «ладонь». В сочетании слово могло обозначать что-то вроде «вся рука» или «полная горсть», то есть прозвище человека с широкой, сильной ладонью или того, кто щедро раздаёт пригоршнями. Такие прозвища были распространены в среде татарских или башкирских родов, а затем, после крещения, фамилия могла русифицироваться через суффикс -ов.

Менее вероятна, но возможна версия от финно-угорского субстрата. В некоторых диалектах коми и удмуртов встречаются слова, близкие по звучанию к «пундол» — например, связанные с болотистой местностью или изгибом реки. В этом случае фамилия могла возникнуть как топонимическая: человек, живший у урочища Пундол или на речке Пундолке.

Географически фамилия привязана к Поволжью и Уралу. Наибольшая концентрация носителей Пундоловых фиксируется в Оренбургской и Самарской областях, а также в Башкортостане. Это косвенно подтверждает тюркскую версию: именно здесь столетиями жили татары, башкиры и чуваши, чьи фамилии потом вливались в русскую среду.

Суффикс -ов указывает, что фамилия оформилась не позднее XVII–XVIII веков, когда крестьян и служилых людей массово записывали по отцу. Пундолов — это буквально «сын Пундола», где Пундол — личное прозвище или дохристианское имя. Сословно фамилия не элитарна: её носители, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами, казаками или мелкими служилыми людьми на окраинах империи.