Фамилия Бигей — редкий пример, когда в основе лежит не прозвище, а напрямую древнее личное имя. Скорее всего, она восходит к булгаро-татарскому имени Бигей (фонетические варианты — Биге, Биги, Бике). На русский язык это имя переводится как «герой» или «богатырь». Такое имя давали долгожданному сыну: родители надеялись, что мальчик вырастет смелым и храбрым защитником семьи и рода.

В архивных документах сохранились сведения о мурзе Бигее, который в 1652 году состоял на службе в Ярославле. Известно, что в 1620 году его братья приняли православие, но сам Бигей оставался в мусульманстве. Этот факт показывает, что фамилия могла закрепиться за родом ещё до перехода в другую веру, а носители могли быть как татарами, так и обрусевшими потомками служилых людей.

Словообразовательная модель здесь простая: фамилию образовали от имени Бигей без дополнительных суффиксов (как, например, в фамилиях Батый или Мамай). Окончание -ей не типично для русских фамилий на -ов/-ин, что подтверждает её тюркское происхождение. Встречаются и однокоренные варианты — Биге, Биги, Бике, но Бигей — наиболее устойчивая форма, попавшая в документы XVII века.

Географически фамилия редкая, встречается в основном в Поволжье и на Южном Урале, что совпадает с зоной расселения татар и башкир. Социально предки носителя фамилии — скорее всего, служилые люди (мурзы) или воины, поскольку имя «герой» давали с установкой на воинскую доблесть.