Фамилия Сармантинов — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, экзотическое прозвище или искажённое географическое название. Чтобы понять её корень, стоит отбросить суффикс -ов (который указывает на принадлежность: «сын такого-то») и посмотреть на основу «Сармантин».

Вероятнее всего, фамилия восходит к слову «сармат» — названию древнего ираноязычного народа, кочевавшего в степях от Причерноморья до Урала. В русском языке слово «сармат» давно стало книжным и архаичным, но могло сохраниться как прозвище: Сарматом или Сармантином (с уменьшительным суффиксом -ин) могли назвать человека смуглого, воинственного, либо того, кто любил рассказывать о древних племенах. В XVI–XVII веках в южнорусских землях прозвища по этническому признаку давали часто — так появлялись Татариновы, Грековы, Немчиновы. Сармантинов мог быть потомком человека, которого дразнили «сарматом» за внешность или характер.

Вторая, менее вероятная версия — связь с топонимом. В Поволжье и на Урале есть несколько небольших рек и урочищ с названием Сарма, Сармата или Сарман. Если предок был выходцем из местности, которую в народе называли Сармантино (например, от названия реки Сарма с добавлением суффикса -ин), то фамилия могла образоваться от прозвища «сармантинец» — житель тех мест. Однако письменных подтверждений существования такого села нет.

Суффикс -ов в конце говорит о том, что фамилия сформировалась в центральных или северных регионах России, где была распространена модель «чей?» (в отличие от южных -енко или западных -ич). Это подсказывает, что носитель фамилии — не потомок кочевников, а скорее русский крестьянин или служилый человек, получивший прозвище от окружающих.

Спор между двумя версиями решается в пользу прозвища: слишком уж книжное слово «сармат» для топонима. Вряд ли крестьяне называли свою деревню в честь древнего племени, а вот дать односельчанину прозвище Сармантин — вполне могли. Сословная принадлежность предков Сармантиновых — скорее всего, крестьянская или однодворческая, но точных данных нет: фамилия встречается редко и в списках дворянских родов не значится.

Особенность фамилии — её звучание: она напоминает итальянскую или французскую (ср. Сарманти, Сармантье), что иногда сбивает с толку. На деле это чисто русская словообразовательная конструкция, просто с необычной основой.