Фамилия Мадыгулова — женская форма фамилии Мадыгулов, и её происхождение напрямую связано с тюркскими языками, скорее всего, с казахским или башкирским. Основа фамилии — мужское личное имя Мадыгул, которое состоит из двух частей: «Мады» (возможные варианты — от арабского «ма’да» — «помощь, поддержка», или от тюркского «мады» — «крепкий, сильный») и «гул» (от тюркского «гүл» — «цветок», часто использовалось как ласкательный или возвышающий компонент в именах). Таким образом, имя Мадыгул можно истолковать как «крепкий цветок» или «цветок-помощник», что характерно для тюркской антропонимии, где составные имена нередко несли пожелание здоровья, красоты и удачи.

Суффикс «-ов» (в мужской форме «Мадыгулов») указывает на отчество или принадлежность к роду: буквально «сын Мадыгула». По тюркской традиции, такие фамилии закрепились в XIX–XX веках, когда у оседлых народов начали фиксировать родовые прозвания. Женская форма «Мадыгулова» образована по стандартной русской модели добавлением окончания «-а», что отражает адаптацию тюркского имени в русской грамматике.

Географически фамилия Мадыгулова чаще всего встречается в Казахстане, а также среди башкир и татар. Это указывает на возможное происхождение предков из степных или южноуральских регионов, где были распространены кочевые или полукочевые общины. В русской ономастике такие фамилии редки, и их носители, как правило, имеют прямую связь с тюркскими народами.

В отличие от многих русских фамилий, образованных от прозвищ или ремёсел, Мадыгулова уходит корнями в личное имя, что делает её более «именной» и менее социально маркированной. Это типично для тюркских фамилий, где основа — имя предка, а не его занятие. Если искать аналоги, можно вспомнить фамилии вроде Мадышев или Гулов, но Мадыгулова стоит особняком из-за редкого сочетания компонентов, которое не встречается в массовых списках русских фамилий.

Споров о происхождении немного: тюркская версия очевидна, а попытки связать «Мады» с русским словом «мадам» или «мадьяр» (венгр) лингвистически слабы и не подкреплены ареалом бытования фамилии.