“杜”本是一种树木的名，也称甘棠，即杜梨，属古代的陕西长安地区生长一种杜梨枝，是神农氏中一支氏族所擅长栽培的树，已经成为该氏族的社树，即神树。这支氏族崇拜杜梨树为氏族的原始图腾，以杜命氏族名，以杜命居地名，建立国家后称杜城，最终形成国和姓，这应该是杜姓最早的起源。关于杜姓起源，比较重要的还有两个：
一支出自祁姓。夏商时代，有唐国（在今山西省翼城县西），为唐尧之后裔。周成王时，唐国不服从号令，被周公旦灭掉，成王改封唐国后人于杜邑（在今陕西省西安市东杜陵），又称唐杜氏。周宣王时，唐杜国君桓在朝中任大夫，称为杜伯。宣王的宠妃勾引杜伯，被拒绝。宠妃恼羞成怒，就到宣王那里诬告杜伯。宣王听信谗言，捕杀杜伯。杜伯遇害之前发誓：“死后一定要在宣王面前显灵，诉冤！”三年以后，周宣王出外打猎，恍惚中突然看到杜伯的冤魂出现，惊吓而死。杜伯被枉杀后，其子孙大多逃亡。留守在杜邑的后人便以“杜”为氏。
另一支为南北朝时北魏鲜卑族复姓独孤浑氏改姓杜氏，属于汉化改姓为氏。据史籍《魏书》记载，南北朝时北魏政权有独孤浑氏，为鲜卑拓拔部的氏族部落之一。鲜卑独孤浑氏，排在鲜卑贵族一百一十姓之末，是代北地区鲜卑族代国旧部。
又，传说上古酿酒的发明者杜康子孙为杜氏。杜康为神话中的人物，此说不可靠。
