Фамилия Ахмалтдинова женская, парная к мужской Ахмалтдинов. В её основе — сложное арабское имя Ахмалтдин, которое в свою очередь состоит из двух корней. Первая часть, «ахмал», по одной из версий, происходит от арабского «амаль» — «надежда». Вторая часть, «дин», означает «вера». Складываясь, имя даёт значение «надежда веры». Есть и другое объяснение: исследователи допускают, что «ахмал» могло возникнуть от слова «ахмалах» — так в тюркских языках называли малахит, поделочный камень. В этом случае имя могло быть связано с цветом, блеском или ремеслом — например, с обработкой камня.

Фамилия образована по типичной для Поволжья и Приуралья модели: к имени добавили русский патронимический суффикс -ов, а затем окончание -а. Такая форма закрепилась в официальных документах в XIX — начале XX века, когда у татар, башкир и других народов региона массово записывали фамилии по отцу. В быту и в устной речи фамилия могла звучать без суффикса — просто Ахмалтдин, но в метриках и переписях победил вариант с -ов.

Судя по географии, фамилия встречается в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях. Носители, скорее всего, потомки служилых татар, торговцев или крестьян-земледельцев. Точное сословие предков можно узнать только через архивные записи — метрические книги, ревизские сказки, списки населённых мест. Сама фамилия — не частая, но и не уникальная: она входит в круг имён с корнем «дин», которые у мусульманских народов России давали с намёком на религиозную добродетель (ср. Гайнутдинов, Сафиуллин, Валиуллин).

Окончательно определить место и время возникновения конкретного рода Ахмалтдиновых можно лишь при генеалогическом исследовании: фамилия формировалась постепенно, и одна и та же основа могла независимо закрепиться в разных семьях.