Фамилия Цехмистрова — женская форма фамилии Цехмистров, и её происхождение напрямую связано с профессиональным прозвищем, которое получил предок-мужчина. Основа здесь — слово «цехмистр» или «цехмистер», искажённое заимствование из немецкого Zechmeister. В буквальном переводе это «хозяин цеха» или «старшина цеха», но в русской действительности XVII–XVIII веков так называли не просто мастера, а человека, который управлял ремесленной артелью, следил за порядком и качеством работы, собирал взносы. Прозвище Цехмистр было довольно редким, так как сама цеховая организация в России прижилась не повсеместно, а в основном в городах с сильным иноземным влиянием — в Москве, Петербурге, на Урале.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: к основе «Цехмистр» добавили патронимический суффикс -ов, получив отчество «чей сын? — Цехмистров». То есть фамилия указывала на род занятий отца, а не на его личное имя. Интересно, что написание через «о» на конце (Цехмистрова) — это стандартная русская грамматическая форма для женщин, а вот в мужском варианте ударение обычно падает на второй слог: Цехми́стров, хотя в народе могли говорить и Цехмистро́в.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным областям России, встречается в Тульской, Рязанской, Воронежской губерниях. Это не массовая фамилия, что подтверждает её узкопрофессиональное происхождение: цехмистров было немного, и потомки их не образовали многотысячного рода. В отличие от фамилий вроде Кузнецов или Мельников, Цехмистровы не разошлись широко — скорее всего, предки жили в одном месте, где существовал цеховой уклад.

Есть и более прозаичная версия: в некоторых говорах «цехмистером» могли в шутку называть нерадивого или прижимистого хозяина, который «цедит» (экономит) каждую копейку. Но эта гипотеза выглядит слабее, так как она не объясняет прямого заимствования из немецкого, а лишь пытается подогнать звучание под русский глагол. Основная версия — ремесленная, и она подкрепляется тем, что фамилия фиксируется в документах именно в тех городах, где работали цеховые мастера.