Фамилия Бахтигареев происходит от сложного мусульманского имени Бахтигарей, и её разбор даёт ключ к пониманию того, что предки носителя этой фамилии были людьми уважаемыми и, вероятно, желанными в своём роду. Имя составлено из двух частей. Первая, «Бахти», восходит к арабскому корню со значением «счастливый». Вторая, «гарей» (фонетический вариант «гарай»), пришла из персидского языка, где означала «сильный», «могущественный», а также «достоинство» или «стремление». Таким образом, имя Бахтигарей можно перевести как «достойный счастья» или «желанное счастье» — такое имя часто давали долгожданному первенцу, вкладывая в него надежду на благополучную судьбу.

Словообразовательная модель фамилии проста: к имени Бахтигарей добавили типичный русский патронимический суффикс -ев, который указывает на принадлежность («сын Бахтигарея»). Поэтому фамилия Бахтигареев буквально означает «потомок Бахтигарея».

Корни фамилии уходят в XV–XVII века, в среду тюркских народов и выходцев из Золотой Орды. В то время имена с компонентом «гарей» (Гирей) были особенно распространены среди знати, в том числе среди крымских ханов, что придавало имени дополнительный вес. Проникновение таких фамилий в русскую среду связано с тем, что многие служилые люди, татарские мурзы и выходцы с востока, поступали на службу к московским князьям, получали поместья и входили в состав русского дворянства. Их потомки крестились, но сохраняли родовые имена, которые со временем закреплялись в виде фамилий.

В отличие от многих фамилий с прозрачным бытовым значением (Кузнецов, Попов), Бахтигареев — это памятник восточной письменности и культуры, который несёт в себе отголосок древних имён с яркой, положительной семантикой.