Фамилия Гуледжеев — редкая, и её разбор начинается не с корня, а с суффикса. Формант -еев указывает на притяжательное значение «чей?» — «сын такого-то» или «принадлежащий такому-то». В русской ономастике суффикс -еев обычно присоединялся к основам на -ей или мягкий согласный (ср. Андреев, Тимофеев). Однако здесь основа явно не славянского происхождения. Перед нами, скорее всего, фамилия, образованная от тюркского или кавказского личного имени или прозвища.

Корень «Гуледж» (или «Гуледже») не встречается в распространённых славянских словарях. Вероятная версия — от тюркского слова «гюледж» (güleç), что означает «улыбчивый», «весёлый» или «приветливый». В таком случае прозвище Гуледж дали человеку с открытым, добродушным нравом. В тюркских языках (особенно в азербайджанском, кумыкском, карачаево-балкарском) это слово могло стать именем, а затем — фамилией. При переходе в русскую среду к основе добавили типичный русский суффикс -еев, чтобы адаптировать фамилию к местной грамматике.

Географически фамилия Гуледжеев тяготеет к Северному Кавказу и Закавказью. Носители встречаются среди кумыков, карачаевцев, балкарцев, а также среди терских казаков, которые часто перенимали фамилии соседних народов. Если предки были из мусульманских регионов, фамилия могла писаться через «ю» (Гюледжеев) — в русских документах букву «ю» нередко заменяли на «у» по слуху. В советское время написание закрепилось в форме Гуледжеев.

Сословный состав предков определить сложно: фамилия не княжеская и не дворянская. Скорее всего, её носили крестьяне или ремесленники, которые получили прозвище по характеру. В отличие от фамилий на -ов/-ев от русских имён (Иванов), здесь мы видим редкий случай, когда русская словообразовательная модель «пришита» к иноязычной основе, что говорит о контакте культур и позднем оформлении фамилии (не ранее XIX века).