Фамилия Гайнатуллина — женская форма фамилии Гайнатуллин, и чтобы понять её происхождение, нужно разобрать мужской вариант. Основа здесь — арабское имя Гайнатулла, что в переводе означает «богатство Аллаха» или «драгоценность Аллаха» (гайна — богатство, сокровище; улла — Аллах). Такие имена с компонентом «улла» (например, Габдулла, Убайдулла, Файзулла) широко распространены у народов, исповедующих ислам: у татар, башкир, казахов и других тюркских групп.

Суффикс «-ин» указывает на принадлежность. В русской традиции, особенно в Поволжье и Приуралье, фамилии на «-ин» образовывали от имён, прозвищ или названий профессий, оканчивающихся на «а» или «я». Гайнатуллин буквально означает «сын Гайнатуллы» или «потомок Гайнатуллы». То есть родоначальник носителей этой фамилии, скорее всего, был назван в честь религиозного понятия, подчёркивающего ценность человека перед Богом.

Интересная деталь: в отличие от русских фамилий на «-ин», которые часто имеют крестьянское или дворянское происхождение, Гайнатуллин — продукт более поздней, преимущественно советской паспортизации. В XIX — начале XX века у татар и башкир фамилии не были обязательны, их часто давали по отцу или деду при записи в метрические книги. Поэтому Гайнатуллины — это не древний род, а результат фиксации отчества в качестве фамилии в 1920–1930-е годы.

Географически фамилия наиболее частотна в Татарстане, Башкортостане и в соседних областях — Оренбургской, Челябинской, Самарской. Встречается она и у казанских татар, и у мишарей, и у башкир. Разница в написании (Гайнатуллина — женская форма) не меняет корня, но в документах и переписях часто путают окончания, так как в тюркских языках родовые окончания не используются — женщина могла записываться как Гайнатуллин.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Гайнатуллин стоит в одном ряду с Гайнуллиным (от имени Гайнулла), но Гайнатулла — более редкий вариант имени. Встречается также фамилия Гайнанов (от Гайнан), но там корень другой. Таким образом, Гайнатуллина — это фамилия, которая прямо указывает на имя предка, связанное с религиозным мировоззрением, и распространена в регионах с сильным исламским влиянием.