Фамилия Темешева — женская форма фамилии Темешев, которая образована от мужского личного имени или прозвища Темеш. Основа фамилии — тюркская, скорее всего, татарская или башкирская. Слово «темеш» в ряде тюркских языков означает «железо» или «металл», а также могло быть прозвищем человека с крепким, несгибаемым характером, похожим на железо. В некоторых говорах «темеш» — это «бугор», «холм», что могло закрепиться за человеком, жившим на возвышенности или имевшим плотную коренастую фигуру.

Модель образования типична для русских фамилий, возникших в среде крещёных татар и других тюркских народов: к основе на согласный добавляется русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после шипящих и мягких согласных). В данном случае суффикс присоединён к имени Темеш, поэтому форма Темешев, а не Темешов. Это указывает на то, что основа фамилии оканчивалась на шипящий звук «ш». Фамилия не имеет отношения к русскому слову «темень» или «темя» — это внешнее звуковое совпадение.

Географически фамилия Темешевы наиболее распространена в Поволжье, особенно в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Самарской областях. Это подтверждает её тюркское происхождение. Встречаются варианты написания Темяшев, но они редки и могут быть результатом ошибки переписчиков или диалектного произношения.

По социальному составу предки Темешевых, скорее всего, относились к крестьянам или служилым татарам (мурзам), которые после присоединения Казанского ханства переходили на русскую службу и принимали православие. Фамилия фиксируется в документах XVIII–XIX веков, но точных дат и известных исторических личностей с ней не сохранилось — это рядовая, но нередкая фамилия в своей этнической среде.