Фамилия Девлечаев — редкий случай, когда в основе лежит не славянское имя или прозвище, а тюркское мужское имя, причём в сложной, составной форме. Разобрать её помогает знание тюркской ономастики, в первую очередь татарской и башкирской традиции.

Первая часть — «Девле» — это фонетический вариант имени Дәүләт (Девлет). В тюркских языках «дәүләт» означает «государство», «богатство», «счастье», «могущество». Имя Девлет было широко распространено у народов Поволжья, Приуралья и в Крыму. Вторая часть — «ча» — редуцированная форма компонента «чан» или «джан», что в переводе с персидского значит «душа», «жизнь». Таким образом, полное имя, лёгшее в основу фамилии, — Девлетджан или Девлечан, то есть «богатство души» или «счастливая душа».

Суффикс «-ев» указывает на русскую модель образования фамилий: так оформляли фамилии от основ, оканчивающихся на мягкий согласный или на «ч». В данном случае к основе «Девлеча» (от имени Девлечан) добавили типичный русский патронимический суффикс. Поэтому Девлечаев буквально означает «сын Девлечана». Фамилия закрепилась в среде крещёных татар или в русскоязычной среде, где тюркские имена адаптировали под привычную форму.

Географически фамилия тяготеет к регионам расселения татар и башкир — это Оренбургская, Челябинская, Самарская области, Татарстан и Башкортостан. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном происхождении, возможно, от конкретного родоначальника. Интересно, что в некоторых говорах имя Девлечан могли записывать и как Девлеча, что и дало основу для фамилии.

В отличие от более частых татарских фамилий на «-ов» (Абдулов, Батыров), где основа — одно имя, здесь мы видим двухкомпонентное сложение, что выдает более высокий статус или поэтичность исходного прозвища. Имя Девлет-джан в дореволюционной среде могли дать в семье, где ценили удачу и душевное богатство, а не только физическую силу.