Фамилия Бельдюгов — одна из тех, где корень ясен, а вот происхождение прозвища уходит в диалектную лексику. Основа здесь — «бельдюг» (или «бельдюга»). В русских говорах, особенно северных и поморских, так называли мелкую рыбу, разновидность бычка или пинагора. Слово живёт до сих пор в ихтиологии: бельдюга — это рыба из отряда окунеобразных, встречающаяся в Балтийском, Баренцевом и Белом морях. Значит, первый носитель прозвища Бельдюг скорее всего был рыбаком, торговцем рыбой или человеком, которого за неуклюжесть или внешность сравнивали с этой неказистой, но живучей рыбой.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: Бельдюгов — «сын Бельдюга». Фамилия образована напрямую от прозвища, без промежуточного крестильного имени, что говорит о её относительно позднем закреплении (XVII–XVIII века), когда фамилии давали по занятиям и характерным чертам, а не только по отцу. Это не дворянская фамилия, а скорее крестьянская или мещанская, распространённая в регионах, где ловили бельдюгу, — на Русском Севере, в Поморье, на побережье Белого моря.

Встречаются варианты написания через «о» (Бельдюгов) и реже через «а» (Бельдягов), что отражает акающее произношение. Путать с фамилией Бельдюгин не стоит: там суффикс -ин, который в северных говорах часто присоединялся к основам на -а (Бельдюга → Бельдюгин). У Бельдюговых, судя по архивным записям, есть гнездо в Архангельской области, а также в Вологодской и Костромской губерниях — там, где бельдюгу знали не по книжкам, а по улову.

Ономасты (Б. Унбегаун, В. Никонов) относят такие фамилии к группе «рыбных» прозвищ, куда входят Ёршов, Окунев, Карасёв, Сомов. Бельдюгов стоит в этом ряду особняком из-за узкой диалектной базы: если Ёршов встречается повсеместно, то Бельдюгов почти не выходит за пределы северных территорий. Это и есть главная особенность фамилии — её географическая привязка к поморскому рыболовству, а не к общерусскому лексикону.