Фамилия Темеш — редкий пример, когда географическое название перешло в фамилию почти без изменений, минуя типичные русские суффиксы. Основа фамилии — венгерский топоним Темеш (Temes), так называлась историческая область в Банате (ныне территория Румынии, Сербии и Венгрии) и протекающая там река Тимиш (по-венгерски Temes). В русском языке фамилия закрепилась без добавления -ов или -ин, что указывает на её позднее появление и, скорее всего, нерусское происхождение носителя.

Такая модель образования — из чистого названия местности — характерна для выходцев из Австро-Венгрии, в частности для венгров, сербов или румын, которые переселялись в Российскую империю в XVIII–XIX веках. Предок человека с фамилией Темеш мог быть уроженцем комитата Темеш или получить прозвище по реке, на которой жил. В отличие от большинства русских фамилий, здесь нет суффикса принадлежности: Темеш — это не «сын Темеша», а сам Темеш, то есть человек, связанный с этой землёй.

Фамилия крайне редкая. В дореволюционных справочниках она почти не фиксируется, что подтверждает её инородное происхождение — её могли принести либо венгерские военнопленные, либо переселенцы-колонисты. В советское время фамилия могла быть русифицирована до Темешев, но исходная форма Темеш сохранилась у потомков, которые не меняли документы. Ударение, вероятно, падает на второй слог — Теме́ш, как в венгерском названии.

Ономастический словарь Б. Унбегауна не включает Темеш, что типично для фамилий, не вписанных в славянскую словообразовательную парадигму. Если искать аналоги, то ближе всего фамилии вроде Токай или Балатон — тоже венгерские топонимы, ставшие фамилиями. По сути, Темеш — это не столько фамилия в русском понимании, сколько географическая метка, закреплённая в паспорте.