Фамилия Гулмира — редкий случай, когда русская фамилия имеет не славянские, а восточные корни. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий, образованных от крестильных имён, прозвищ или профессий, Гулмира происходит от женского имени Гулмира (Гульмира). Это имя распространено среди народов Центральной Азии, особенно в Таджикистане и Узбекистане, и состоит из двух персидско-таджикских основ: «гул» (цветок, роза) и «мир» (мир, вселенная). Буквальное значение — «цветок мира» или «роза мира», поэтичное и возвышенное.

Как фамилия, Гулмира закрепилась в русскоязычной среде без изменений, без добавления типичных русских суффиксов -ов, -ев, -ин. Это указывает на сравнительно позднее происхождение: скорее всего, её носит человек, чей предок получил паспорт в советское время, когда для представителей среднеазиатских республик фамилии часто записывали в форме отчества или имени отца без дополнительных суффиксов. Так, женщина по имени Гулмира могла дать фамилию своим детям, или же сама фамилия была зафиксирована как «национальная» форма, не русифицированная.

По модели образования фамилия Гулмира стоит особняком. Она не вписывается в типичные славянские словообразовательные схемы, и её носители — почти наверняка потомки выходцев из Средней Азии, проживающие в России или странах бывшего СССР. Сравнивать её с однокоренными фамилиями вроде Гуляев или Миронов бессмысленно, так как у них совершенно разная этимология: первые восходят к глаголу «гулять» или имени Гурий, вторые — к имени Мирон.

Вероятнее всего, фамилия Гулмира — это застывшая форма имени, перешедшая в разряд наследственных прозваний. Встретить её можно преимущественно в Таджикистане, Узбекистане, а также среди диаспор в России. Поскольку имя считается женским, фамилия может передаваться по материнской линии, что тоже нетипично для русской традиции, где фамилии обычно шли от отца.