Фамилия Тошматова — женская форма фамилии Тошматов, и её происхождение напрямую связано с мужским именем или прозвищем Тошмат. Чтобы понять корень, достаточно разбить слово на составные части: основа Тошмат- и суффикс -ов, который в русской традиции указывает на принадлежность («чей?» — сын Тошмата). Для женской фамилии добавлено окончание -а.

Самая правдоподобная версия — тюркское происхождение, вероятнее всего узбекское или таджикское. Имя Тошмат образовано от двух слов: «тош» (камень) и «мат» (сокращение от «Мухаммад» или «махмуд», означающих «хваленый», «достойный»). В буквальном переводе Тошмат — «каменный Мухаммад» или «крепкий, как камень». Такие составные имена были распространены в Средней Азии, где к имени пророка или уважаемого человека добавляли характеристику, чтобы подчеркнуть силу, стойкость или неприступность носителя. Корень «тош» встречается и в других фамилиях и именах этого региона, например, Тошпулатов («каменная сталь») или Тошкулов.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с персидским словом «тошна» (жаждущий), но в таком случае фамилия скорее имела бы форму Тошнатов. Учитывая, что фамилия Тошматова чаще всего встречается в Узбекистане, Таджикистане и среди выходцев из этих республик, первая версия выглядит надёжнее.

В русской ономастике фамилии на -ов/-ев изначально были принадлежностными: Тошматов — это «сын Тошмата». Поскольку в Средней Азии фамилии в современном понимании закрепились относительно поздно, в советское время, предки носителей фамилии, скорее всего, были крестьянами или ремесленниками, а имя Тошмат им давали при рождении. Никаких документальных свидетельств о дворянском происхождении или принадлежности к древним родам у этой фамилии нет — она сугубо народная, что, впрочем, не умаляет её ценности как маркера семейной истории.