Фамилия Гюламирьян — армянская, и её разумнее всего рассматривать не через русскую, а через армянскую словообразовательную модель. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, армянские часто заканчиваются на -ян (или -янц), что означает принадлежность к роду или происхождение от предка. В данном случае суффикс -ян указывает на то, что носитель фамилии — потомок человека по имени Гюламир.

Основа «Гюламир» — составная. Первая часть, «гюл», восходит к армянскому гюл (от персидского или тюркского gül — «роза»). В армянском это слово часто входит в состав имён и прозвищ, связанных с красотой или цветами. Вторая часть, «мир», — распространённый в армянских именах компонент, означающий «господин» или «владыка» (от арабского амир). Таким образом, имя Гюламир можно перевести как «господин розы» или «владыка цветов». Скорее всего, это было личное имя или прозвище, данное человеку с красивым лицом или цветущим здоровьем, либо связанное с торговлей розами или парфюмерией.

Географически фамилия Гюламирьян характерна для армян, живших в Западной Армении (исторические области, ныне в восточной Турции) или в среде армянской диаспоры, особенно в Иране и Ливане, где сохранялись старые именные формы с персидским влиянием. Встречается она редко, что указывает на локальное происхождение — возможно, от одного родового гнезда.

Никаких сведений о сословной принадлежности носителей фамилии нет, но армянские фамилии на -ян не дают прямой подсказки о дворянстве или крестьянстве: в Армении этот суффикс универсален для всех слоёв. По модели образования — это типичная патронимическая фамилия (от имени отца), застывшая в форме родительного падежа множественного числа: «из рода Гюламиров».