Những bộ sử như Đại Việt sử ký toàn thư chỉ cho biết bà họ Dương, không nói bà tên là gì và cũng không biết xuất thân của bà ra sao[1]. Từng có nhiều thuyết về tên gọi và xuất thân của bà như sau:

• Bà tên là Dương Ngọc Vân: cuốn sách "Nhà Đinh dẹp loạn và dựng nước" của Nguyễn Danh Phận cho rằng Dương Ngọc Vân là con gái của Dương Tam Kha. Theo cuốn sách "Võ tướng Thanh Hóa trong lịch sử dân tộc" của Trần Văn Thịnh thì Dương Ngọc Vân là con gái của Dương Nhị Kha. Dương Nhị Kha là anh trai của Dương Tam Kha [2][3].
• Bà tên là Dương Vân Nga: Theo giai thoại dân gian và phần lớn các sách viết sau này, Dương Vân Nga là con gái của ông Dương Thế Hiển, quê ở vùng Nho Quan, Ninh Bình. Cái tên Vân Nga là ghép từ Vân Long và Nga My là tên thôn quê cha mẹ bà [2][4][5]. Phả hệ họ Ngô Việt Nam gọi bà là Dương Vân Nga nhưng lại cho rằng bà là mẹ sứ quân Ngô Nhật Khánh. Đinh Tiên Hoàng dẹp xong Nhật Khánh, lấy bà làm vợ, sau đó đưa người con gái riêng của bà - tức em Ngô Nhật Khánh - làm vợ Đinh Liễn. Tuy nhiên, quan điểm này không vững do nhiều tình tiết không hợp lý (xem ở dưới).

Ngày nay, trong các đền thờ, người Việt đều gọi bà với cái tên trân trọng là Thái hậu Dương Vân Nga. Nhiều đường phố và trường học ở Việt Nam mang tên Dương Vân Nga.