Фамилия Генатуллин в своей основе восходит к диалектной форме мусульманского мужского имени Гинаятулла — Генатулла. Это имя, как и многие восточные имена, составное. Первая часть, «гинаят» (в диалектном произношении «генат»), восходит к древнетюркскому слову со значением «проявление милосердия» или «оказание помощи». Вторая часть — «улла» — означает «всевышний, бог, Аллах». Таким образом, один из вариантов перевода имени — «милосердие, помощь Аллаха». Имя часто давали долгожданным, желанным мальчикам, вкладывая в него надежду на божественное покровительство.

Словообразовательная модель фамилии проста и типична для тюрко-татарской ономастики, адаптированной русской грамматикой: к основе имени Генатулла добавляется русский патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Генатуллы). Фамилия закрепилась в среде татар и башкир, где такие имена с компонентом «улла» особенно распространены. Интересно, что в разных говорах имя могло звучать как Гинатулла или Генетулла, что и породило варианты фамилии — например, Гинатуллин. Вариант Генатуллин отражает местную фонетическую особенность: замену узкого «и» на более открытое «е» в первом слоге.