Фамилия Ангаленова — женская форма, а её мужской вариант Ангаленов образован по стандартной для русской ономастики модели: к основе Ангален добавили суффикс -ов, который отвечает на вопрос «чей?» и указывает на потомка человека с соответствующим прозвищем или именем. Ударение, скорее всего, падает на третий слог: Ангале́нов.

Самая правдоподобная версия происхождения корня — тюркская. Исходное слово «анга» или «анка» в тюркских языках означает «мать», «матка», «самка». С уменьшительным суффиксом -лен это могло дать ласковое или шутливое прозвище Ангален — так называли материнского любимца, «маменькиного сынка». Вторая версия, менее распространённая, отсылает к монгольскому «анга» (зверь, дичь). В таком случае прозвище мог получить либо удачливый охотник, либо, наоборот, человек, которого сравнивали с диким зверем за неловкость или нрав. Третья гипотеза связывает фамилию с калмыцким именем Ангален (встречается у торгутов), которое переводится как «открытый», «ясный», «широкий». Эта версия подкрепляется географией: фамилия Ангаленовы наиболее характерна для Нижнего Поволжья — Астраханской области, Калмыкии, Волгоградской области. Именно там в метрических книгах XIX — начала XX века фиксируются её носители, что указывает на калмыцкие или татарские корни.

Фамилия редкая. Встречается вариант написания Ангалинов — с чередованием е/и, типичным для южнорусских говоров. По сословной принадлежности предки Ангаленовых, судя по записям в метрических книгах Астраханской губернии, чаще всего были государственными крестьянами или казаками. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.