Фамилия Тохтамышева — женская форма фамилии Тохтамышев, и её происхождение напрямую связано с мужским личным именем Тохтамыш. Это имя имеет тюркские корни и в переводе с татарского означает «остановись, не уходи» или «стой, не уходи» (от «тохта» — остановись, стой). Вероятно, так называли долгожданного или позднего ребёнка, которого «остановили» в этой жизни, то есть сохранили, уберегли.

Самая известная историческая фигура с этим именем — хан Тохтамыш, правитель Золотой Орды в конце XIV века. Однако не стоит думать, что все носители фамилии — его прямые потомки. Скорее, имя Тохтамыш было довольно распространённым у татар и других тюркских народов, и фамилия образовывалась по стандартной модели: к основе имени добавлялся русский патронимический суффикс -ев (поскольку основа заканчивается на шипящий «ш»). Таким образом, Тохтамышев буквально означает «сын Тохтамыша», а Тохтамышева — «дочь/жена Тохтамыша».

Фамилия Тохтамышева — нечастая, но встречается преимущественно в регионах с татарским населением: в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской, Челябинской и Ульяновской областях. Интересно, что написание фамилии устойчиво: через «а» в первом слоге, хотя в татарском языке возможен и вариант «Туктамыш». В русской передаче закрепилась именно форма «Тохтамыш» благодаря историческому имени хана.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду других тюркских фамилий на -ев/-ов (например, Бердиев, Уразов, Назаров), где основа — личное имя с повелительным или пожелательным значением. Социально предки носителей фамилии могли быть как служилыми татарами (князьями, мурзами), так и крестьянами — фамилия не указывает на конкретное сословие, а лишь фиксирует родовое прозвище по отцу.