Фамилия Бубулов — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Самая вероятная версия — она образована от прозвища или имени, восходящего к тюркскому или кавказскому корню «бубул», что в ряде языков означает «соловей». В таком случае прозвище Бубул могли дать человеку с красивым, звонким голосом, либо, по народной традиции, в качестве ласкового или ироничного именования. В пользу этой версии говорит то, что фамилии с основой «Бубул» встречаются у народов Северного Кавказа и Закавказья, где слово «бубул» или «бибул» в значении «соловей» широко распространено.

Менее распространённая, но тоже возможная версия — связь с диалектным русским словом «бубуль» (пузырь, волдырь, шишка) или с глаголом «бубулить» (бормотать, говорить невнятно). В этом случае прозвище могло указывать на внешность или манеру речи. Однако из-за нетипичного для русских фамилий суффикса «-ов» при основе на мягкий согласный (в «Бубуль» основа оканчивалась бы на мягкий «ль», а в «Бубул» — на твёрдый) первая, тюркская гипотеза выглядит убедительнее.

Фамилия оформлена по русской модели с патронимическим суффиксом «-ов», что типично для многих нерусских фамилий, попавших в русскую среду: исходное имя или прозвище Бубул превратилось в «сын Бубула» — Бубулов. Географически фамилия тяготеет к южным регионам России и к Закавказью, где исторически был силён тюркский и кавказский субстрат. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках Бубуловы встречаются в основном в Ставропольской губернии и на Кубани. В советское время фамилия расселилась шире, но осталась малочисленной.