Фамилия Гамидуллаева — женская форма фамилии Гамидуллаев, и её корни уходят в арабскую и тюркскую ономастику. Основа — мужское имя Гамидулла (варианты: Хамидулла, Гамидуллах), которое в переводе с арабского означает «восхваляющий Аллаха» или «славящий Бога». Это теофорное имя, то есть образованное от имени Всевышнего: «хамид» (восхваляющий) + «Аллах». В русской письменной фиксации фамилия приобрела характерный для тюркских народов суффикс -ев, который присоединяется к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или гласный (в отличие от твёрдого -ов). В данном случае —ев добавлен к основе Гамидулла, что типично для фамилий, возникших у азербайджанцев, лезгин, татар, кумыков и других народов Кавказа и Поволжья.

Географически фамилия чаще всего встречается в Дагестане (особенно среди лезгин и аварцев), а также в Азербайджане. В российских регионах носители сосредоточены в Ставропольском крае, Ростовской области и в Москве — за счёт миграции. Интересно, что в дореволюционных метрических книгах фамилия могла записываться через «Х» — Хамидуллаев, так как арабский звук «х» в тюркских языках часто переходит в «г» (сравните: Хасан/Гасан, Халил/Галил). Оба варианта считаются однокоренными, но Гамидуллаев закрепился как более «оглушённый» диалектный вариант, характерный для южных тюркских говоров.

Сословно предки носителей фамилии в большинстве своём относились к свободным крестьянам или ремесленникам. В Дагестане обладатели такой фамилии могли быть потомками сельских мулл или уважаемых старейшин, так как имя Гамидулла давали обычно людям с религиозным авторитетом. Однако массовое закрепление фамилии произошло уже в советское время, когда паспортизация унифицировала написание. Из-за этого сегодня встречаются разные варианты: Гамидуллаев, Гамидуллах, Гамидулаев (с одной «л»), но нормативным для русского языка считается двойное «л» в корне и окончание -ев.