Фамилия Батаргалиев — редкий пример фамилии, образованной от составного тюркского имени, где вторая часть указывает на арабское влияние. Разложим её на части: основа «Батаргали» и фамильный суффикс «-ев». Суффикс «-ев» в русских фамилиях (в отличие от «-ов») ставится, если основа оканчивается на мягкий согласный, шипящий или «ц», но в данном случае он мог закрепиться из-за ассимиляции звучания в русской среде.

Корень, скорее всего, восходит к тюркскому «батыр» (богатырь, воин, храбрец). В казахском, татарском, башкирском и других тюркских языках «батыр» — это не просто силач, а эпический герой, военачальник. Вторая часть — «гали» (или «али») — это арабское имя «Али» (высокий, возвышенный) или его производные, очень распространённые в исламском мире. Получается сложное имя «Батыргали» — «богатырь Али» или «храбрый Али». Такие двухосновные имена (например, Бахтияр, Галимжан) характерны для тюрко-мусульманской ономастики, где соединяют тюркский эпитет с арабским именем пророка или святого.

Фамилия Батаргалиев почти наверняка тюркская, с высокой вероятностью — казахская или татарская. В казахском языке есть имя Батырғали (Батыргали), которое полностью соответствует основе. В русской записи звук «ы» мог перейти в «а» («Батар» вместо «Батыр») из-за аканья или особенностей транслитерации. Встречается вариант написания «Батыргалиев» — он ближе к исходному произношению.

Социально фамилия могла принадлежать потомкам воинов или старшин. В кочевых обществах прозвище «батыр» давали за личную доблесть, и оно могло стать наследственным, а позже — официальной фамилией после переписи. Поскольку фамилия оканчивается на «-ев», а не на «-улы» или «-кызы», её носители, скорее всего, жили в Российской империи, где фамилии оформляли по русскому образцу.

Других версий, например, от калмыцкого «батар» (крепость) или монгольского «баатар», рассматривать не стоит: вторая часть «-гали» чётко указывает на арабский корень, что характерно именно для исламизированных тюрков.