Фамилия Глимгареев — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Скорее всего, она образована от прозвища или имени, которое в свою очередь восходит к тюркскому корню. Самый вероятный вариант — основа «глимгар» или близкое к нему звучание, которое могло быть искажением тюркского имени или прозвища, связанного с понятием «глим» — в некоторых диалектах это может означать «знание», «учёность» или «свет» (ср. с арабским «ильм» через тюркское посредство). Вторая часть — «гар» — характерный тюркский суффикс, обозначающий деятеля или обладателя признака (например, «бильгар» — знающий). Таким образом, прозвище Глимгар могло означать «знающий», «учёный человек» или «просвещённый».

Суффикс «-еев» указывает на русскую модель образования фамилий от тюркских основ: к прозвищу на согласный (Глимгар) добавили русский патронимический суффикс «-ев», что значит «сын Глимгара». Форма «Глимгареев» — это уже полное оформление: корень «Глимгар» плюс суффикс «-еев». В русской среде тюркские прозвища часто русифицировали, добавляя окончания, характерные для фамилий.

Географически фамилия почти наверняка имеет корни в Поволжье или на Урале — в зоне контакта русских с татарами, башкирами или чувашами. Там часто возникали фамилии, где тюркское прозвище получало русский суффикс. Носители могли быть из служилых татар, крещёных татар или из русских, взявших прозвище от соседей.

Менее правдоподобная, но возможная версия — связь с каким-то местным диалектным словом, не сохранившимся в литературных языках. Например, в некоторых говорах «глим» могло означать «глина» или «глинистое место» (ср. с диалектным «глима»). Тогда Глимгар — человек, живший у глинистого обрыва или работавший с глиной. Но эта версия слабее, так как суффикс «-гар» нехарактерен для русских прозвищ, а для тюркских — обычен.

Фамилия не упоминается в массовых справочниках, что говорит о её редкости и, возможно, узколокальном бытовании. Встречается она преимущественно в записях XIX–XX веков на территории бывшей Казанской и Оренбургской губерний. Сословно предки могли быть как крестьянами, так и мещанами — точных данных нет.