Фамилия Абдрагимов построена по типичной для тюркских имён модели: арабское имя плюс русский патронимический суффикс. Основа — Абдрагим (араб. ‘абд ар-Рахим — «слуга Милостивого», то есть слуга Аллаха). Имя состоит из двух частей: «абд» (раб, слуга) и «Рахим» (один из эпитетов Бога — Милостивый, Сострадательный). В исламской традиции это одна из форм имени Абдуррахман, широко распространённая у татар, башкир, казахов и народов Кавказа.

Суффикс -ов — чисто русский, патронимический. Он отвечает на вопрос «чей?»: Абдрагимов — сын Абдрагима. Именно этот суффикс, а не -ин, стал стандартным для русификации тюркских имён в XIX–XX веках, когда крестьяне и горожане получали фамилии по отцу. Если бы фамилия формировалась в тюркской среде, она могла бы звучать как Абдрагим улы (у казахов) или Абдрагим оглы (у азербайджанцев). Русский суффикс закрепил её в документах.

Сочетание «бдр» в начале слова нехарактерно для славянской фонетики, поэтому в бытовом произношении фамилию могли «облегчать» — произносить как Абрагимов или Абдрагимов со смягчением. Встречаются варианты написания: Абдрагимов, Абдурагимов, Абрагимов. Последний вариант нередко путают с фамилией Абрамов, происходящей от библейского имени Авраам, но это разные корни: в основе Абрамов — древнееврейское имя, а не арабское.

Географически фамилия Абдрагимов наиболее частотна в Татарстане, Башкортостане, а также среди казахского населения приграничных с Россией регионов. Встречается она и у астраханских татар. Носители этой фамилии в прошлом — это, скорее всего, крестьяне или торговцы, чьи предки получили фамилию по имени отца-мусульманина во время переписей населения в Российской империи. Сословной элиты среди Абдрагимовых, судя по отсутствию этой фамилии в дворянских родословных книгах, не было — это фамилия простого люда, преимущественно из татарских и башкирских деревень.

С точки зрения словообразовательной модели фамилия показательна: она демонстрирует, как исламское имя, пройдя через русскую паспортную систему, обрело привычное для русского уха окончание. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Абдрагимов — более точная передача исходного имени, чем, скажем, Абдурагимов, где вставной гласный «у» отражает арабский артикль, но в русской записи часто опускается.