Фамилия Мангаев образована от мужского имени или прозвища Мангай. В основе, скорее всего, лежит тюркское слово «мангай» — «лоб», «чело». В переносном смысле так могли назвать человека с широким или высоким лбом, либо того, кто отличался упрямством, «лбом» пробивал дорогу. Встречается и другая версия: в некоторых тюркских языках «мангай» означало «счастливый», «удачливый», что тоже могло стать основой для личного имени-оберега.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий восточного происхождения: к основе Мангай добавили фамильный суффикс -ев. Это указывает на то, что предок носителя фамилии звался Мангаем, а его потомки стали Мангаевыми. Суффикс -ев, а не -ов, появился из-за мягкого звука [й] в конце основы: по правилам русской орфографии после него пишется -ев.

Фамилия распространена в регионах, где исторически был силен тюркский этнический элемент: в Поволжье, на Урале, в Западной Сибири, а также среди башкир, татар и казахов. У некоторых народов существует вариант Мангай — без русского суффикса. Встречается и написание Монгаев: это результат диалектного произношения или старой орфографической ошибки, когда буква «а» в безударном положении заменялась на «о» (аканье/оканье).

Социальный контекст: поскольку фамилия явно недворянская и не церковная, предки Мангаевых, вероятно, относились к крестьянскому или казачьему сословию, либо к служилым татарам. Встречается фамилия и у калмыков, где слово «манг» означало «чудовище» или «богатырь» — здесь возможна параллельная, но менее вероятная этимология.