Фамилия Адельшиев — один из тех случаев, когда за русским патронимическим суффиксом стоит сложная восточная конструкция. Её основа — мужское имя Адельша (встречается также вариант Адильша), которое образовано слиянием двух корней: арабского «адиль» (справедливый, правосудный) и персидского «шах» (господин, владыка). В сумме получается «справедливый правитель» или «царь справедливости». Составные имена с компонентом «шах» были особенно популярны в тюркской среде — эту частицу добавляли к имени, чтобы придать ему оттенок величия и возвысить носителя.

Словообразовательная модель здесь прозрачная и типичная для тюркских фамилий, вошедших в русский обиход: к основе, оканчивающейся на гласный, присоединяется русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант суффикса -ов после мягких и шипящих). Адельшиев буквально означает «сын Адельши» или «потомок Адельши». Фамилия закрепилась в среде татар и башкир, где такие имена были широко распространены, а затем, через метрические записи и переписи, вошла в общероссийский документооборот.

В отличие от многих фамилий на -ов/-ев, которые могли произойти от прозвищ, профессий или географических названий, Адельшиев почти наверняка восходит именно к личному имени. Это говорит о том, что первый носитель, скорее всего, был уважаемым человеком в своей общине — имя с таким значением давали не случайно, а с надеждой на соответствующие качества. Встречаются варианты написания: основной — Адельшиев (с «и» после «ш», что соответствует правилам русской орфографии) и более редкий — Адельшаев, где суффикс -ев присоединён к полной форме имени Адельшай.

В дореволюционной России носители фамилии относились в основном к сословию государственных крестьян или мещан, особенно в Казанской, Уфимской и Оренбургской губерниях. Сегодня фамилия встречается не только в Татарстане и Башкортостане, но и в других регионах России, куда мигрировало поволжское население. При этом фамилия остаётся довольно редкой — её можно встретить скорее в сельской местности, чем в крупных городах, что косвенно подтверждает её давнюю локальную привязку к определённым волостям.