Фамилия Бронгулеев — один из тех редких случаев, когда русская фамилия сформирована не от славянского корня, а от тюркского прозвища. В основе лежит слово «бронгул» (варианты: «брунгул», «бронгуль»). В тюркских языках это слово имеет значение «смуглый», «темнокожий», «смуглолицый». Так могли прозвать человека за цвет кожи или волос. Суффикс -еев указывает на русскую патронимическую модель: Бронгулеев означает «сын Бронгулея», где Бронгулей — адаптированное на русской почве личное имя или прозвище.

Модель образования типична для фамилий, возникших в зоне русско-тюркского пограничья: на юге России, в Поволжье, в Приуралье. Суффикс -еев (а не более распространённый -ов) часто встречается у фамилий, образованных от основ на мягкий согласный или на -й. В данном случае основа Бронгул- дала форму Бронгулей (с йотовым окончанием), а затем и Бронгулеев. Это указывает на то, что фамилия сложилась не в центральных великорусских землях, а скорее на территориях, где активно смешивались русские и тюркские традиции именования.

Версия о происхождении от крестильного имени маловероятна: ни в православных, ни в католических святцах такого имени нет. Также не стоит привязывать фамилию к географическому названию — топонимов, похожих на «Бронгулей», в известных источниках не зафиксировано. Таким образом, самое обоснованное объяснение — прозвищное, от внешнего признака.

Фамилия чрезвычайно редкая. В современных базах данных и телефонных справочниках она встречается единично, преимущественно в центральной России и на юге. Такая редкость говорит о том, что родоначальник был выходцем из небольшой локальной группы, возможно, из служилых татар или казаков, принявших православие и получивших фамилию по отцовскому прозвищу.