Фамилия Исламгалеев образована от составного арабско-мусульманского имени Исламгали (или Исламгалей), которое соединяет два корня: «Ислам» и «Гали». Первая часть восходит к арабскому слову «ислам» — «покорность Аллаху, преданность воле Всевышнего», а в более широком бытовом смысле — «мусульманин» или даже «здоровый, исправный». Вторая часть — «Гали» — это азиатская (тюркская) фонетическая переработка арабского имени Али, означающего «возвышенный», «высокий». Таким образом, имя Исламгали в целом можно истолковать как «возвышенный мусульманин» или «покорный Аллаху и возвышенный».

Суффикс -ев указывает на русскую модель образования фамилий от тюркских или арабо-тюркских основ: он присоединялся к именам, оканчивающимся на согласный или мягкий знак, и означал принадлежность роду человека по имени Исламгалей. Фамилия закрепилась в среде татар и башкир, где составные имена с компонентом «Ислам» и «Гали» были особенно популярны в XVIII–XIX веках. Такие имена давали в честь почитаемых религиозных деятелей или как пожелание сыну быть благочестивым и уважаемым.

Особенность фамилии Исламгалеев — её редкая словообразовательная конструкция: она не просто присоединяет суффикс к одному корню, а сохраняет целиком двусоставное имя-композит. В ономастике это называют «патронимом от бинарного личного имени», что встречается реже, чем фамилии от односложных прозвищ. По сравнению с более распространёнными Исламовыми или Галиевыми, носители фамилии Исламгалеев сохранили в родовой памяти именно полную форму исходного имени, что говорит о его устойчивости в конкретной семье или регионе.

Географически фамилия встречается преимущественно в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях — там, где исторически жили волго-уральские татары и башкиры-мусульмане. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках она фиксировалась с разными вариантами написания: Исламгалеев, Исламгалиев, реже — Ислам-Галиев, что отражает колебания в передаче арабских имён на кириллице.