Фамилия Серова — женская форма известной фамилии Серов, и её происхождение напрямую связано с прозвищем Серый. В старину так могли назвать человека, который постоянно носил одежду из некрашеного, серого сукна, — в крестьянской среде это было обычным делом, и прозвище закреплялось за семьёй. Но у слова «серый» было и второе значение — «простой», «заурядный», «неприметный». Так могли сказать о человеке с тихим нравом, не выделявшимся среди других. Кроме того, в некоторых говорах Серым называли седоусого или седобородого старика — цвет волос здесь становился главной приметой.

Существует и другая, менее правдоподобная версия, которая возводит фамилию к краткой форме церковных имён Серафим или Серапион — Сера. Однако она не выдерживает критики: краткие формы обычно давали фамилии с суффиксом -ин (Серин), тогда как Серов образовано напрямую от полного прилагательного «серый» по стандартной модели «прозвище + -ов». Эта модель была одной из самых распространённых в России, особенно в XVI–XVII веках, когда фамилии активно формировались у крестьян и посадских людей.

Фамилию Серов прославил Валентин Александрович Серов (1865–1911) — русский живописец и график, непревзойдённый мастер портрета. Именно он написал знаменитый портрет Веры Мамонтовой, известный каждому как «Девочка с персиками». Серов состоял членом Товарищества передвижных художественных выставок и преподавал в Московском училище живописи, ваяния и зодчества. Его учениками были П. Кузнецов, Н. Сапунов, М. Сарьян, К. Петров-Водкин, Н. Ульянов, К. Юон — целая плеяда художников, определивших лицо русского искусства начала XX века. Интересно, что сам живописец происходил из семьи композитора, и его фамилия не имеет отношения к крестьянскому прозвищу — она унаследована от отца, Александра Серова, чей род также носил эту фамилию.

Сегодня фамилия Серова встречается по всей России, но чаще всего — в центральных областях и Поволжье, где прозвищные фамилии на -ов были особенно распространены. Носительницы этой фамилии могут с равной вероятностью вести родословную от крестьянина, носившего серый зипун, от пожилого человека с седой бородой или от того, кого в деревне считали человеком простым и бесхитростным.