Фамилия Болгарин — это прямой ответ на вопрос, кем по происхождению или по роду занятий был её первый носитель. Чаще всего такое прозвище давали человеку, который имел болгарские корни или долгое время прожил среди болгар. В России и на Украине, где фамилии формировались в XVI–XVII веках, прозвище «Болгарин» мог получить и купец, торговавший с балканскими или дунайскими болгарами, и переселенец, говоривший с характерным акцентом или соблюдавший иные обычаи.

В ономастике фамилия стоит особняком: она образована без типичного русского фамильного суффикса (-ов, -ев, -ин). Форма «Болгарин» — это застывшее прозвище в именительном падеже, что встречается реже, чем патронимические модели. Такие «голые» фамилии без суффикса свойственны скорее украинской и белорусской традиции, а также некоторым группам русского населения (например, на Севере или в казачьей среде). Поэтому можно предположить, что фамилия Болгарин закрепилась прежде всего в южнорусских и малороссийских землях, где контакты с болгарами-переселенцами были особенно активны.

Существует и другая версия — менее убедительная. Согласно ей, фамилия восходит к древнетюркско-татарскому имени Булгар, которым называли мальчиков в память о волжских булгарах — предках современных татар. Однако лингвистически эта гипотеза слабее: для неё пришлось бы допустить, что в русском языке имя Булгар превратилось в «Болгарин» под влиянием этнонима, а не наоборот. Кроме того, в татарской среде фамилия Болгарин практически не встречается, тогда как у русских, украинцев и молдаван она фиксируется с XVIII века.

Словообразовательная модель проста: основа — этноним «болгарин», который в древнерусском языке звучал как «българинъ». Суффикс -ин здесь не фамильный, а входит в состав самого этнонима (ср. «татарин», «мордвин»). Таким образом, фамилия Болгарин — один из редких примеров, когда этническое прозвище стало фамилией без дополнительной обработки, что делает её особенно интересной для историков языка и генеалогов.