Фамилия Тванов — редкая, и её происхождение неочевидно. Словообразовательная модель проста: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Тванов — «сын Твана» или «человек из семьи Твана». Вопрос в том, что скрывается за основой «Тван».

Самая вероятная версия — фонетическое изменение. В русских говорах, особенно северных и сибирских, звук «ф» часто заменялся на «хв» или «тв». Фамилия Тванов могла возникнуть как вариант произношения фамилии Хванов (от прозвища Хван, связанного, например, с хвастовством или хвальбой — «хваниться» значило «хвалиться»). Ещё один путь — через диалектное «твань» (топь, болото, грязь). В этом случае прозвище Тван давали человеку, жившему у болота, или неряхе. Оба объяснения правдоподобны, но первое (от Хванов) проще, так как не требует отдельного редкого слова.

Менее убедительна версия о связи с именем Иван. Сокращение «Иван» до «Тван» (как «Ваня» до «Тваня») — натяжка; в русской традиции от Иван образуются Иванов, Ванин, но не Тванов. Также не стоит искать здесь тюркские или финно-угорские корни без конкретных диалектных данных.

Географически фамилия встречается единично, преимущественно в центральных областях России и в Сибири. Сословная принадлежность предков не восстанавливается: Тванов мог быть и крестьянином, и мещанином. Скорее всего, фамилия возникла в среде, где устная речь была богата на диалектные замены звуков, а письменная фиксация закрепила случайный вариант произношения.