E. Rossoni propone que Gambarini derivaría del topónimo Gambara, en la zona de Brescia. Señala además la existencia del nombre medieval Gambarus, documentado en el Codice Diplomatico della Lombardia Medioevale en actos de 1166 y 1192, que mencionan respectivamente a Sozo Gambarus, notarius sacri palatii y a un consul Mediolani con ese nombre. Un rastro de su transformación en apellido aparece en época angevina con el abogado Dullio Gamberini de Alessandria, profesor de Derecho. Rossoni indica que Gambarini es propio de las zonas de Bergamo, Milano y Brescia.

Desde otra perspectiva, se considera que el apellido podría vincularse a Gambara, nombre de la mítica madre de los lombardos, o a su equivalente masculino Gambaro, con el posible significado de "testigo, consejero, compañero", en relación con el longobardo *gamahal. También se señala como étimo más probable el alto alemán gambar, con el sentido de "audaz". El apellido tiene presencia documentada en la zona de Valcalepio.

F. De Laurentiis propone una derivación a partir del término "pierna", sin desarrollar mayor fundamentación etimológica.