Фамилия Больдеева — женская форма от Больдеев, и её разбор стоит начать с суффикса. Модель на -ев указывает на притяжательное значение: «чей?» — Больдеев, то есть сын или потомок человека по прозвищу или имени Больдей. Суффикс -ев, а не -ов, ставится после мягких согласных, шипящих и ц, что в данном случае говорит об основе на -й: Больдей.

Корень «больд-» — редкий и спорный. Самая прямая версия: это вариант имени Балда (Болда) через чередование гласных а/о и добавление -ей. В старых документах встречается имя Болда (сравните с фамилией Болдин), а Болдей — уменьшительная или прозвищная форма от него. Значение исходного прозвища неоднозначно: в древнерусском «балда» означало «шишка, набалдашник», а в переносном смысле — «неповоротливый человек», «дубина» (позже закрепилось как «глупец»). Однако в XV–XVI веках это было вполне нейтральное или даже ласкательное прозвище, не обязательно обидное.

Вторая версия, которую всерьёз рассматривают ономасты, — тюркская. В татарском и башкирском языках есть слово «балдак» (перстень, кольцо) или «балдыз» (свояченица), но корень «больд» к ним не сводится напрямую. Ближе лежит тюркское личное имя Балта (топор) с возможным искажением в русской записи, но это уже натяжка. Правдоподобнее считать Больдеева исконно славянской фамилией от прозвища Больдей, образованного по типу многих древнерусских имён (Малой — Малдей, Худой — Худей).

География фамилии узкая. Больдеевы встречаются в Поволжье, особенно в Мордовии и Татарстане, что не исключает смешанного происхождения: русские крестьяне могли заимствовать прозвище у соседей-тюрков, или наоборот. В архивных записях XVIII–XIX веков фамилия фиксируется в Казанской и Симбирской губерниях, и носители её были в основном государственными крестьянами — пахарями или мелкими ремесленниками.

Родственная фамилия — Болдеев (с тем же корнем, но с другим чередованием), а также Болдин, Большаков (от «большой»). Но Больдеева стоит особняком из-за редкого суффикса -ей, который в русской антропонимии чаще встречается в украинских и белорусских фамилиях (Гарбузей, Шулей). Это делает её интересным примером регионального словообразования, не укладывающегося в стандартную московскую модель на -ов.