Фамилия Батулова — женская форма фамилии Батулов, и её происхождение связано с тюркским миром. Основой послужило личное имя Батул, которое восходит к арабскому «батуль» — «дева», «чистая», «непорочная». В исламской традиции это один из эпитетов Фатимы, дочери пророка Мухаммеда. Поэтому имя Батул было распространено у народов, исповедующих ислам: татар, башкир, казахов, народов Кавказа.

Фамилия образована по русской патронимической модели с суффиксом -ов (Батул + ов), который указывает на принадлежность: «сын Батула» или «из рода Батула». Женский вариант Батулова буквально значит «дочь или жена Батулова». Такое оформление характерно для фамилий, которые складывались в среде крещёных татар и других тюркских народов, вошедших в состав Российского государства в XVI–XVIII веках.

Менее вероятна, но возможна связь с тюркским словом «бату» — «сильный», «могучий» (сравните с монгольским «баатар» — «богатырь»). В этом случае фамилия отражала бы прозвище, данное за физическую силу, но такая версия уступает первой по распространённости у ономастов, так как имя Батул фиксируется в метрических книгах и переписях Поволжья и Приуралья.

Географически фамилия Батулова чаще всего встречается среди татар и башкир, а также в смешанных русско-татарских семьях. В дореволюционных источниках носители фамилии не принадлежали к дворянству — это были крестьяне, мещане, иногда купцы. В советское время фамилия оставалась преимущественно сельской, но встречается и в городах. В целом, Батулова — пример того, как арабское по происхождению имя через тюркское посредничество и русскую грамматику стало привычной русской фамилией.