Фамилия Бугулминцева — редкая, и её разговорная форма в мужском варианте (Бугулминцев) искажает исходную географическую основу. В основе лежит не имя, не ремесло, а топоним — название города Бугульма в Татарстане. Житель Бугульмы в старой русской традиции мог получить прозвище «Бугульминец»: по модели «туляк — тулянин», «пермяк — пермянин». Суффикс -ец указывает на принадлежность к местности. Позже от этого прозвища образовали фамилию с патронимическим суффиксом -ов, то есть «сын Бугульминца» — Бугульминцев. В написании «Бугулминцев» произошла типичная для устной речи редукция: безударный гласный «а» в корне «Бугульма» выпал, а мягкий знак исчез, и слово стало произноситься как «Бугулминец». Так на письме закрепился вариант с «у» и без «ь».

Фамилия несёт чёткую региональную привязку: предки носителя, скорее всего, были выходцами из Бугульмы или Бугульминского уезда Самарской губернии (ныне Татарстан). По сословной принадлежности это могли быть государственные крестьяне, мещане или купцы — люди, которые переселились в другие края, но сохранили в фамилии память о малой родине. Модель «топоним + -ец + -ов» встречается у фамилий вроде Казанцев, Тамбовцев, Уфимцев, но Бугулминцев стоит особняком из-за искажённого корня.

Вторая, менее вероятная версия выводит фамилию от тюркского мужского имени Бугулма (буквально «не поймут» или «не разберут»), но это имя в документах не зафиксировано, а топонимическое объяснение надёжнее: в ономастике известен принцип «от названия города — к фамилии переселенца», и Бугульма — реальный, существующий город с XVII века.

Фамилия очень редкая, и её носители, скорее всего, сосредоточены в Поволжье и на Урале — в регионах, куда мигрировали жители Бугульминского уезда. Судя по написанию, фамилия сложилась не в официальных метриках, а в бытовой речи, где и произошло упрощение. Поэтому Бугулминцевы — это потомки тех, кого когда-то называли «бугульминцами», но произносили на скороговорку.