Фамилия Байгутлина — женская форма фамилии Байгутлин, которая образована от тюркского мужского имени Байгутла. Это составное имя, где первая часть «бай» означает «богатый, господин, хозяин», а вторая — «гутла» — восходит к древнетюркскому слову «кут» (счастье, благодать, удача) с усилительным суффиксом. Таким образом, имя Байгутла можно перевести как «богатый счастьем» или «обладатель великой удачи». По другой версии, вторая часть могла быть связана с именем Гутла (Гутля), которое давали как пожелание благополучной судьбы.

Фамилия Байгутлина характерна для татарской, башкирской и, реже, казахской среды. В русском бытовании она получила типичный для фамилий на -ин суффикс, который присоединялся к основам на -а, -я. Ударение в фамилии чаще всего падает на второй слог — Байгу́тлина, хотя в некоторых диалектах возможно смещение на последний слог.

Обращает на себя внимание редкость модели: имя Байгутла встречается нечасто даже в тюркской антропонимии. Это делает фамилию ценной для ономастики — она сохранила архаичную форму имени, почти вышедшего из употребления. Предки Байгутлиных, скорее всего, были свободными крестьянами или мещанами из волго-уральского региона, где подобные составные имена давали детям в знак высокого статуса или в надежде на благополучную жизнь. В дореволюционных метриках фамилия могла записываться как Байгутлинъ, а в просторечии — с упрощением до Байгутлов.

При анализе фамилии стоит учесть, что в некоторых говорах «бай» могло быть не частью имени, а прозвищем богатого человека, и тогда Байгутлин — потомок «богатого Гутлы». Однако более убедительной выглядит версия цельного имени, так как модель «бай + имя» (Баймурат, Байтимер) широко распространена у тюркских народов.