Фамилия Кулуев не самая распространённая, и её происхождение напрямую связано с тюркскими корнями. Основа фамилии — личное имя Кулуй (вариант — Кулу), которое в переводе с тюркских языков означает «раб», «слуга» или «невольник». Однако не стоит думать, что предок носителя фамилии был рабом в прямом смысле. В мусульманской и тюркской традиции имя Кул (или Кулуй) часто давали с религиозным оттенком: «кул Алла» — «раб Аллаха», то есть покорный Богу человек. Это был распространённый тип имён, подчёркивающих смирение и веру, а не социальный статус.

Словообразовательная модель фамилии проста: к тюркскому имени Кулуй добавили русский патронимический суффикс -ев. Форма на -ев, а не на -ин, указывает на то, что основа оканчивается на согласный или й. Такие фамилии массово возникали у народов Поволжья, Приуралья и Кавказа в XIX — начале XX века, когда крещёные татары, башкиры или представители других тюркских этносов получали русские фамилии по отцу. Таким образом, Кулуев — это буквально «сын Кулуя».

Географически фамилия чаще всего встречается в Башкортостане, Татарстане, Оренбургской и Челябинской областях. Встречается она и среди чеченцев, но там корень может быть иным: Кулу — это также вариант чеченского имени, означающего «сильный», «могучий». В этом случае фамилия образована по той же модели, но с другим смыслом.

В русских документах фамилия фиксируется с XIX века. Например, в ревизских сказках и метрических книгах Оренбургской губернии встречаются Кулуевы среди башкирских и татарских сословий. Сословно предки чаще всего были государственными крестьянами, тептярями или башкирами-вотчинниками. Дворянских родов с такой фамилией не известно.