Фамилия Артыгалин — русская, но с тюркскими корнями, и образовалась она не от крестильного имени, а от прозвища, привязанного к местности. В основе лежит гидроним — название реки Артыгала в Башкортостане. Человек, живший на этой реке или выходец из одноимённого села, получал прозвище Артыгала, которое и закрепилось за его потомками.

Корень «Артыг» восходит к тюркским языкам: в татарском, башкирском и казахском «артык» означает «лишний», «излишний», а также «лучший», «превосходный». В географических названиях Урала и Поволжья этот корень встречается нередко — помимо реки Артыгала, есть село Артыгала (Артык-Аул) и другие. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Артыгалин, то есть сын или потомок Артыгалы. Это типичная модель для русских фамилий, образованных от имён и прозвищ на -а, -я (как Пушкин, Репин, Кузьмин).

Встречаемость фамилии сосредоточена в регионах с тюркским населением и активными русско-татарскими контактами: Башкортостан, Татарстан, Оренбургская и Челябинская области. Это подтверждает версию о географическом происхождении. Есть и другая, менее вероятная гипотеза — происхождение от тюркского личного имени Артыгалы, которое могли дать ребёнку как оберег от сглаза или как пожелание стать «лучшим». Однако в письменных источниках такое имя не зафиксировано, а топонимическая основа выглядит убедительнее.

Сословно предки Артыгалиных, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами, либо казаками на южноуральских рубежах. Дворянских родов с такой фамилией в родословных книгах нет — это фамилия простонародная, но не редкая. Её носители в XIX веке фиксируются в метрических книгах Оренбургской губернии, что укладывается в картину переселенческого или приграничного быта.