Фамилия Хатламаджиева — редкий случай, когда географическое происхождение почти очевидно, а вот точное значение исходного слова требует догадок. Её основа — «хатлама» — явно указывает на тюркские языки, скорее всего, на гагаузский или балканские диалекты турецкого. В этих языках «хатлама» (katlama) — это вид слоёной выпечки, лепёшки или пирожка, жаренного в масле. Суффикс -джи (-ci) в тюркских языках образует названия профессий: «хатламаджи» — это пекарь или продавец хатламы. Фамилия, таким образом, профессиональная, но не ремесленная в строгом смысле, а скорее «трактирная» или «рыночная» — так могли прозвать человека, который торговал этой уличной едой.

Формант -ев (женский вариант -ева) — это уже русский патронимический суффикс, который наложился на тюркскую основу при адаптации фамилии в русскоязычной среде. Такая гибридная модель (тюркское прозвище + русский суффикс) характерна для народов, долгое время живших в составе Российской империи и СССР: гагаузов, болгар, отчасти крымских татар. Окончание -а в мужском варианте (Хатламаджиев) тоже нестандартно: обычно тюркские основы с суффиксом -джи дают фамилии на -джиев, но здесь ударение, скорее всего, падает на последний слог основы (хатламаджи́ев), что выбивается из привычной модели.

Есть и вторая, менее вероятная, версия. В некоторых тюркских диалектах «хатлама» может означать не только еду, но и «слой», «складка» или даже «шаг». Тогда прозвище Хатламаджи могло относиться к человеку с какой-то характерной походкой или привычкой. Но гастрономическая трактовка убедительнее: прозвища по роду занятий — самый частый источник фамилий у оседлых народов, а хатлама — конкретная и широко известная еда на Балканах и в Причерноморье.

Географически фамилия почти наверняка привязана к югу Молдовы (Гагаузия) или к Одесской области Украины, где компактно живут гагаузы и болгары. В русских антропонимических справочниках эта фамилия не упоминается — она слишком локальная и поздняя по времени фиксации. Носительницы фамилии Хатламаджиева, скорее всего, происходят из семей потомственных пекарей или торговцев, но уже в третьем-четвёртом поколении утративших связь с ремеслом.