唐氏虽然是一个姓氏，但它并不是只有一个来源。根据历史记载和考证，唐氏主要有四个来源，分别是：
出自祁姓和姬姓，为黄帝轩辕氏之后，亦为帝尧之后。这是唐氏最主要也最正统的来源。相传帝尧是黄帝轩辕氏的玄孙，姓伊祁，名放郧，尧是他的谥号。他最初被封于陶，后来迁于唐（今河北省唐县），所以被称为陶唐氏。成为天子后，开始以“唐”为国号，所以又称唐尧。尧做了100年天子后禅位给舜，尧死后，舜封他的儿子丹朱为唐侯。到周武王时，唐侯作乱被成王所灭，唐国之地就被改封给成王之弟唐叔虞，原来帝尧的后裔则被迁往杜国（今河南省杜县），称唐杜氏。唐杜氏的后裔有以国为氏的，称唐氏；唐叔虞的子孙也以国为氏，后来就姓了唐。同时周昭王时，曾封丹朱之后在鲁县（今山东省鲁山县）为唐侯，被楚灭后，其子孙也姓唐。春秋时，又有一支姬姓唐诸侯国（今河南省唐河县），被楚昭王灭后，其后人也称为唐氏。以上这四支唐氏，均源自轩辕氏。
出自少数民族，属于汉化改姓。东汉时期，白狼王部族（今广西壮族）中有唐姓；陇西（今属甘肃）羌族亦有唐姓。
源于回纥族（今哈萨克族），属于以先祖名字汉化为姓。元朝时期，大臣畏兀人中有唐仁祖，其祖辈称唐古直氏，在元朝时期，他的子孙都改为姓唐。
源于蒙古族，以部落名称汉化为氏。蒙古族塔喇氏、蒙古族图罗鲁特氏，有满族引为姓氏者，清朝中叶之后多冠汉姓为唐。