Фамилия Газтдинов — яркий пример того, как в русском именослове приживаются фамилии, образованные от арабо-персидских корней через тюркское посредничество. Её основа — мужское личное имя Газтдин, которое представляет собой народную, «облегчённую» форму от Газитдин или Газутдин. В свою очередь, оно восходит к арабскому имени Гази ад-Дин, что переводится как «воин веры» или «борец за веру» (от «гази» — воин, участник похода за веру, и «дин» — религия, вера). Суффикс -ов, как и в подавляющем большинстве русских фамилий, указывает на принадлежность: «сын Газтдина» или «из рода Газтдина».

Написание фамилии с буквой «з» вместо более привычного «з» в корне — не ошибка, а отражение особенностей произношения в конкретных тюркских языках (например, в татарском или башкирском), где звук может смягчаться или озвончаться. Это отличает Газтдиновых от носителей фамилии Газитдинов, хотя обе они по сути однокоренные.

Географически фамилия Газтдинов — типичная для Волго-Уральского региона, особенно для Татарстана и Башкортостана. Встречается она и у казахских, и у узбекских родов, но там чаще используют форму Газитдинов или Газиев. В русских документах эта фамилия фиксируется с конца XIX века в метрических книгах мечетей, где запись шла по-русски, а имя имама или отца семейства передавалось на слух.

Исходное имя Гази ад-Дин было популярно среди мусульманского духовенства и военного сословия, поэтому предки современных Газтдиновых могли быть муллами, учителями при медресе или, реже, служилыми людьми — казаками или конными воинами, охранявшими границы. В советское время фамилия полностью адаптировалась, и её носители встречаются в самых разных профессиях, но корень остаётся узнаваемым для тех, кто знаком с арабской ономастикой.