Фамилия Гандалиев — редкий случай в русском ономастиконе, где за привычным славянским суффиксом -ев скрывается не славянский, а тюркский корень. Если отбросить фамильный формант, остаётся основа «Гандали», которая восходит к тюркскому прозвищу или имени.

Наиболее правдоподобная версия связывает фамилию с тюркским словом «ганда» или «канда» — в зависимости от диалекта оно может означать «где», «откуда», а также служить вопросительной частицей. Однако в антропонимии чаще встречается основа «Ганда» как вариант имени Ганды (от арабского «ганда» — «аромат», «благоухание»). В таком случае Гандали — это форма с уменьшительно-ласкательным аффиксом -ли, характерным для тюркских языков (сравните: Ахметли, Османлы), то есть «маленький Ганда» или «сын Ганды». Суффикс -ев, добавленный при русификации, указывает на принадлежность: «Гандалиев» буквально — «из рода Гандали».

Вторая, менее вероятная гипотеза связывает фамилию с географическим названием. В Азербайджане и Дагестане есть топонимы с корнем «Ганда» (например, село Ганда в Кусарском районе Азербайджана). Тогда Гандалиев мог означать выходца из этого села — «гандалинский». Но для русских фамилий такая модель (топоним + -ев) встречается редко, обычно она даёт фамилии на -ский.

Географически фамилия Гандалиев распространена в основном среди народов Кавказа — азербайджанцев, лезгин, цахуров, а также в среде горских евреев. В русских метрических книгах XIX века она почти не фиксируется, что подтверждает её позднюю русификацию — вероятно, в советское время при паспортизации.

Что касается социального контекста: носители фамилии, скорее всего, происходят из крестьян или ремесленников Закавказья. Дворянских родов с такой фамилией не известно. В современной России фамилия остаётся редкой, её можно встретить в Дагестане, Ставропольском крае и в крупных городах, куда мигрировали выходцы с Кавказа.