Se trata de un topónimo de gran interés lingüístico. Este interés viene del hecho de que parecer ser un simple diminutivo del nombre del gran río Duero. A partir de Duero una forma diminutiva Dueruelo (presente aún en la obra de Hernando Colón, de 1517) ha evolucionado a Duruelo. El interés radica, por añadidura, en que conocemos muchos casos en los que un río y una localidad comparten nombre teniendo uno de ellos forma diminutiva, pero lo usual es que sea al revés que en este caso, esto es, que el río sea diminutivo de la localidad. Así, podemos citar, entre otros el caso del río Arevalillo, que pasa por Arevalo, el Ablanquejo,que corre por Ablanque (Guadalajara), etc. 

En una segunda instancia, se trataría de una de las posibles formaciones diminutivas a partir del nombre del río Duero, pues precisamente uno de sus afluentes, el río Duratón es también, según parece, diminutivo con doble sufijación. Así pues, de Duero se ha formado *Duerato con sufijo -ato que hallamos en casos como lobato, cerrato, etc., y de *Duerato se ha formado *Dueratón que ha evolucionado a Duratón. Todo es similar a lobatón, con doble sufijación a partir de lobo.

En este caso, por añadidura, el nombre de esta población soriana no le viene dado porque el río Duero fluya por sus inmediaciones, sino que debe de ser traslado de la localidad de Duruelo de la Sierra, en Soria, en cuyas inmediaciones sí fluye, en efecto, el río Duero.