Фамилия Ахметгареев происходит от сложного мусульманского имени Ахметгарей (фонетический вариант — Ахмедгарей). Первая часть имени, Ахмет (или Ахмед), восходит к арабскому корню со значением «самый знаменитый», «прославленный», «достойный похвалы». Вторая часть, «гарай», — персидско-татарского происхождения; это слово многозначно: «пристрастие», «желание», «стремление», «достоинство», а также «сильный» и «могущественный». Таким образом, имя целиком можно истолковать как «прославленный и могущественный» или «достойный стремления».

Фамилию образовали по русской модели: к основе имени добавили типичный фамильный суффикс -ев (в родительном падеже: «чей?» — Ахметгареев). Окончание указывает на принадлежность роду человека по имени Ахметгарей.

Своими корнями фамилия уходит в XV–XVII века, в эпоху, когда тюркские имена активно проникали в русскую среду. Родоначальник Ахметгареевых, судя по имени, был мусульманином — выходцем из тюркской среды (возможно, из числа служилых татар, потомков ордынцев, печенегов или половцев). В Московском государстве такие люди нередко переходили на русскую службу, крестились или оставались в своей вере, но их потомки получали фамилии по отцу.

Дворянские роды нерусского происхождения в России — явление обычное: многие княжеские и боярские фамилии (например, Юсуповы, Кутузовы) имеют схожую историю. Однако фамилия Ахметгареев встречается и в среде крестьян, мещан, купцов — сословная принадлежность её носителей была разной. В любом случае, она остаётся памятником восточной письменности и культуры, сохранившим в русском бытовании арабское имя и тюркский титул.