Фамилия Томчикова — женская форма мужской фамилии Томчиков, и её происхождение уходит корнями в разговорные формы христианского имени Фома. В русской традиции это имя, пришедшее из греческого (Фома — «близнец»), часто адаптировали в народном произношении: вместо «Фомка» или «Фомич» в некоторых говорах появлялся вариант «Томка» или «Тома». От этой уменьшительной формы и образовали фамилию через суффикс -чик-, который в данном случае не уменьшительно-ласкательный, а указывает на принадлежность: Томчик — сын или потомок Томки. Суффикс -ов/-ев добавился по стандартной модели, превратив отчество в фамилию: Томчиков, а затем и Томчикова.

Словообразовательная цепочка здесь необычна тем, что суффикс -чик- встречается в русских фамилиях реже, чем классические -ов/-ев или -ин. Он чаще свойствен украинской или южнорусской традиции, где цокающие и чокающие говоры смешивали формы. Например, в Тамбовской, Рязанской или Воронежской областях имя Фома нередко звучало как «Тома», а от него уже шло «Томчик» — так могли называть младшего сына или человека маленького роста. Поэтому фамилия Томчикова географически тяготеет к Черноземью и югу России, хотя в советское время разошлась шире.

Вторая, менее вероятная версия связывает основу с тюркским словом «том» или «тум» — в некоторых тюркских языках это означало «потомок» или «род». Тогда Томчиков могло быть русской калькой прозвища, данного человеку из смешанной семьи, но эта гипотеза слабая: суффикс -чик- в таком случае необъясним, а сама фамилия не встречается в документах у народов Поволжья или Сибири. Поэтому версия с именем Фома остаётся основной.

В дореволюционных записях фамилия встречается редко, в основном среди крестьян и мещан. В «Памятных книжках» губерний XIX века Томчиковы изредка упоминаются как однодворцы (государственные крестьяне) в Курской и Орловской губерниях. Сословная принадлежность невысокая, но фамилия сохранила живую народную форму, не подвергшуюся книжной обработке — это отличает её от более «литературных» вариантов вроде Фомин или Фомичев.

Ещё одна деталь: в некоторых старообрядческих средах имя Фома произносили как «Тома» из-за аканья, и фамилия могла закрепиться в среде раскольников, бежавших на окраины империи. В современных базах данных Томчикова встречается в Воронежской, Белгородской и Волгоградской областях, а также на Кубани — что подтверждает южный след.