Фамилия Балагутдиновы образована от восточного имени Балагутдин. Её основа — сложное имя, которое состоит из двух частей: «балаг» и «дин». В тюркских языках слово «балаг» имеет значение «детёныш животного», в частности «буйволёнок до года», а также может означать просто «ребёнок». Вторая часть — «дин» — переводится с арабского как «вера, религия». Таким образом, имя Балагутдин можно понимать как «дитя веры» или «ребёнок религии». Имена с компонентом «балаг» в тюркской среде иногда давали маленьким детям, чтобы уберечь их от сглаза, а добавление «дин» указывало на принадлежность к исламу. Родители, называя так сына, желали ему стать благочестивым мусульманином.

Русский суффикс -ов присоединился к имени, когда оно попало в русскую антропонимию, и превратил его в фамилию по стандартной модели: «чей?» — Балагутдинов. Фамилия закрепилась в форме множественного числа (Балагутдиновы), что характерно для обозначения всего рода.

Корни фамилии уходят в XV–XVII века, в период активных контактов русского населения с тюркскими народами. Выходцы из Золотой Орды, а также потомки печенегов и половцев, принимая православие или сохраняя мусульманскую веру, нередко оседали на русских землях и давали начало целым родам. Фамилия Балагутдинов — один из таких памятников восточной письменности и культуры, сохранившийся в русской фамильной системе. В отличие от многих других фамилий тюркского происхождения, она не утратила религиозный компонент «дин», что прямо указывает на исламскую среду её возникновения.

Сегодня фамилия Балагутдиновы встречается преимущественно в регионах с татарским и башкирским населением, а также в районах Поволжья и Приуралья.