Фамилия Томышова — женская форма, образованная от мужской фамилии Томышов. В её основе лежит имя или прозвище Томыш. Скорее всего, это производная форма от крестильного имени Фома (в просторечии — Тома). Уменьшительно-ласкательный суффикс -ыш характерен для русских народных говоров: так же, как от имени Иван делали Иваныш, от Пётр — Петрыш, от Тома — Томыш. Таким образом, Томыш — это «маленький Фома» или сын Фомы.

Фамилия образована по стандартной модели с суффиксом -ов-, который указывает на принадлежность: Томышов буквально означает «сын Томыша». Такая модель типична для русских фамилий, особенно в северных и центральных губерниях. Встречается она и у украинцев, и у белорусов, но с разными окончаниями.

Географически фамилия Томышова редкая. Её можно встретить в Сибири, на Урале и в Поволжье — регионах, куда в XVII–XIX веках переселялись крестьяне из центральной России. В польском языке есть похожая фамилия Tomysz, но она образована от имени Tomasz (Фома) через суффикс -ysz, что даёт совсем другую модель. Русская же Томышова — однозначно восточнославянская, без польского влияния.

По сословному происхождению носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми. Фамилии на -ов редко встречались у дворян, если только не были образованы от прозвищ. В данном случае прозвище Томыш могло закрепиться за человеком невысокого роста или за младшим в семье — суффикс -ыш часто давал уменьшительное значение.

В написании фамилии возможны варианты: Томышова (через «о») и, реже, Томышева (через «е»), но последнее — ошибка, так как суффикс -ов- сохраняет гласную основы. В старых документах можно встретить написание «Томышевъ», но это просто отражение произношения в некоторых говорах.