Фамилия Цымбарев звучит звонко и чуть экзотично, но её корень — чисто русский, хотя и с южным акцентом. В основе лежит прозвище Цымбарь или Цымбара, которое давали человеку, игравшему на цимбалах. Цимбалы — это струнный ударный инструмент, распространённый у восточноевропейских народов, особенно на Украине, в Белоруссии, Молдавии и у южнорусских казаков. Соответственно, первый носитель фамилии был либо музыкантом-цимбалистом, либо мастером, делавшим такие инструменты. Суффикс -ев указывает на «сына» или «внука» Цымбаря, то есть Цымбарев — потомок музыканта.

В написании с буквой «ы» после «ц» проявляется южнорусская или украинская фонетика: в литературной русской норме после «ц» пишется «и» (цимбалы, цимбалист), но в говорах и в фамилиях нередко закрепляется народное произношение с твёрдым «ы». Поэтому фамилия Цымбарев — вариант фамилии Цимбарев, а также Цимбалов, Цимбалюк, Цимбалистый. Встречается она преимущественно в регионах, где были сильны украинские и казачьи традиции: в Ростовской области, Краснодарском крае, на Кубани, а также в Курской и Воронежской областях.

Слово «цимбалы» пришло в славянские языки из греческого через польское посредство. Древнерусские цимбалы — это не современные фортепианные цимбалы, а инструмент типа гуслей, по струнам которого били молоточками. Прозвище Цымбарь могло быть не только профессиональным, но и ироничным: так могли назвать болтливого или шумного человека, который «брякает» языком, как по струнам. Однако прямая профессиональная связь надёжнее.

Фамилия не принадлежала к дворянским, её носители — в основном крестьяне, казаки и мещане. В дореволюционных переписях Цымбаревы фиксируются как государственные крестьяне и однодворцы южных губерний. В советское время фамилия не потерялась, но осталась относительно редкой: по разным оценкам, в России её носят не более нескольких тысяч человек. Встречается также вариант Цымбарёв с ударением на последний слог, но исходная форма Цымбарев (с ударением на первый слог) исторически первичнее, так как прозвище Цымбарь — с ударением на первый слог.