杜姓以陝西西安為發祥地，春秋戰國時期，杜姓已有徙居楚、魯等國的，《新唐書》云：“在魯有杜泄，避季平子之難，奔於楚，生大夫綽。綽生段，段生赫。”杜赫為秦將，食采於南陽衍邑，時人稱為杜衍。赫少子杜秉，任上黨(今山西省長治)太守;秉子杜札，任南陽太守;札子杜周，任御史大夫，於漢武帝時以豪門望族被朝廷強迫遷徙茂陵(今陝西省興平東北)，後形成杜姓歷史上最大的一個望郡——京兆郡。京兆杜姓，出自漢建平侯杜延年之二十世孫杜文、杜瑤。
其後的幾百年間杜姓又形成許多分支地望：襄陽杜姓，出自當陽侯杜預少子、晉弘農太守杜尹;洹水(今河南省安陽一帶)杜姓，出自戴侯少子杜寬;濮陽杜姓，出自杜赫之子杜威，世居濮陽，裔孫杜謨，後魏時任濮陽太守，因家焉。總之，先秦至漢之際杜姓主要繁衍於今陝西，其播衍過程，從陝西至山東，再至河南，終又復歸陝西。
魏晉南北朝時，中原板蕩，狼煙四起，杜姓為避戰亂大舉南遷，其先後於湖北之襄陽、襄樊，四川之綿竹、成都及浙江之錢塘，繁衍成為大族。
唐末杜讓能任山南節度使，遇戰亂避居越州山陰(今浙江省紹興)，讓能裔孫杜仁為避元亂又遷福建同安安仁里馬鑾鄉，稱為馬鑾杜姓始祖。
明初杜姓作為洪洞大槐樹遷民姓氏之一，分遷於河南、河北、山東、江蘇、安徽等地。
明清之際，杜姓已遍布全國各地，而且遠播海外，東南亞、歐美都有杜姓後裔的足跡。
杜姓是當今中國姓氏排行第五十三位的大姓，人口較多，約占全國漢族人口的百分之零點四。