Фамилия Тюремновы образована от прозвища Тюремный. Вопреки интуитивному смыслу, напрямую с тюрьмой и заключением она не связана. В основе прозвища лежит не слово «тюрьма», а старая форма «тюрьма» в значении «заключение, неволя». Однако у ономастов есть и другая, более бытовая версия: прозвище Тюремный мог получить не преступник, а человек, который по долгу службы находился при тюрьме — сторож, надзиратель или даже тюремный священник. В русских говорах «тюремщиком» называли и того, кто сидел в долговой яме, и того, кто просто вёл замкнутый, нелюдимый образ жизни, «как в тюрьме».

Словообразовательная модель здесь типична для русских фамилий: к основе прилагательного «тюремный» добавили суффикс -ов, указывающий на принадлежность. Тюремновы — это буквально «дети Тюремного», то есть потомки человека, носившего такое прозвище. Суффикс -ов, а не -ин, подсказывает, что исходное прозвище было прилагательным (Тюремный), а не существительным на -а/-я (типа Тюрьма).

Фамилия редкая и географически локализованная. По данным переписей и архивов, наибольшая концентрация носителей традиционно фиксируется в Поволжье и на Урале, особенно в бывшей Вятской губернии (современные Кировская область, Удмуртия). В этих краях слово «тюрьма» в бытовой речи могло означать не только место заключения, но и тесное, тёмное помещение, чулан или даже клеть для хранения припасов — так могли прозвать человека, жившего в небольшой, тёмной избе или много времени проводившего в закрытом помещении за работой.

В дореволюционных документах встречаются варианты написания с одной «н» — Тюремовы, что связано с народным произношением. Эта фамилия не относится к дворянским: её носители в подавляющем большинстве — выходцы из крестьян и мещан, а само прозвище, скорее всего, давалось не как оскорбление, а по характерному признаку места жительства или занятия.