Фамилия Фатхретдинов — одна из тех, что безошибочно указывает на мусульманское, а точнее татаро-башкирское происхождение. Её основа — арабское имя Фатхретдин, которое в свою очередь сложено из двух корней: «фатх» (победа, открытие) и «ад-дин» (вера, религия). Вместе это означает «победа веры» или «открывающий врата религии». Имя это было популярно в среде мусульманского духовенства и образованных людей, поэтому предок-основатель фамилии, скорее всего, был человеком набожным и уважаемым.

Словообразовательная модель здесь классическая для тюркских фамилий, адаптированных русской грамматикой: к имени Фатхретдин добавили русский патронимический суффикс -ов. Получилось буквально «сын Фатхретдина». Такая модель массово закрепилась у татар и башкир после переписи населения в XIX веке, когда требовалось дать фамилии по отцу. Если бы фамилия осталась в чисто тюркской форме, она звучала бы как Фатхретдинов у русскоязычных или, например, Фатхретдин у самих татар.

Интересная деталь: в отличие от многих фамилий на -ов, где ударение часто падает на последний слог, в фамилии Фатхретдинов оно плавающее. В татарском произношении ударение обычно на последнем слоге имени — Фатхретди́нов, но в русской среде нередко смещается на третий слог: Фатхре́тдинов. Это типичный пример языкового контакта, когда фонетика исходного языка уступает привычкам нового.

Географически фамилия чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях — регионах исторического расселения волго-уральских татар. Встречаются и варианты написания: Фатхутдинов (с гласной «у» вместо «е» во втором слоге), что связано с диалектными особенностями произношения. Этот вариант даже более частотен, хотя оба корня — Фатх- и Фатху- — восходят к одному арабскому источнику.

Социальный портрет носителей фамилии в прошлом — это в основном крестьяне и ремесленники, но нередко и муллы, учителя медресе, торговцы. Фамилия не была дворянской или аристократической, но её обладатели в дореволюционной России составляли заметную часть татарской интеллигенции.