Фамилия Семинов образована от имени или прозвища Семин. В основе почти всегда лежит крестильное имя Семён (древнееврейское Симеон — «услышанный Богом»), но с неожиданным поворотом: Семин — это не просто «сын Семёна», а краткая форма от Семин, где суффикс -ин указывает на принадлежность. То есть Семин — «чей?» — «Семёнов человек, потомок Семёна». Фамилия Семинов — это уже вторичное образование: к основе Семин прибавили типичный русский суффикс -ов, что встречается реже, чем прямая форма Семин, но вполне закономерно для северных и центральных говоров, где фамилии на -ов нередко вытесняли более старые формы на -ин.

Второй возможный корень — мирское имя Семи́н, которое могло произойти от слова «семья» или «семенить» (мелко и часто шагать). В старых писцовых книгах встречаются прозвища Семин, Семеня, Семинка — обычно так называли человека маленького роста, суетливого или, наоборот, домоседа, привязанного к семье. Однако эта версия менее вероятна: под влиянием массового крестильного имени Семён любое созвучное прозвище быстро переосмыслялось в «сына Семёна».

Географически фамилия Семинов тяготеет к северо-востоку России. В переписях XVII–XVIII веков она встречается в Вятской, Костромской и Вологодской губерниях, где фамилии на -ов часто вытесняли местные формы на -ин. Например, в документах 1620-х годов в Устюжском уезде записан крестьянин Семинко Фёдоров, чьи потомки позже стали Семиновыми.

Словообразовательная модель редкая: обычно фамилии на -ин образуются прямо от имени (Семин, Ильин, Кузьмин), а добавление -ов к уже готовой форме на -ин — признак более поздней унификации. В XIX веке многие Семины в официальных бумагах превратились в Семиновых, чтобы звучать «солиднее» и соответствовать дворянскому стандарту. Поэтому носители фамилии Семинов — это, скорее всего, потомки государственных крестьян или однодворцев, чьи предки в какой-то момент сменили окончание фамилии под давлением канцелярии.

В словаре Б. О. Унбегауна «Русские фамилии» (1972) форма Семинов не выделяется отдельно, но упоминается как вариант к Семин, что подтверждает её вторичный характер. Никонов в «Географии фамилий» отмечает, что такие дублеты особенно часты на Вятке и в Приуралье.