Фамилия Мардалиев происходит от мужского имени Мардали, распространённого у народов, исповедующих ислам. В основе этого имени — две смысловые части. Первая, персидская «мард», переводится как «юноша», «герой», «смельчак». Вторая часть восходит к арабскому корню «гали» (или «али»), который означает «великий», «возвышенный», «могущественный», «превосходящий всех». Сложившись вместе, эти основы дают значение «великий герой».

Образование фамилии — типичное для тюркских и кавказских языков: к основе имени Мардали добавляется русский патронимический суффикс -ев. В русской традиции такие фамилии закреплялись за детьми по отцу, то есть Мардалиев буквально означает «сын Мардали». Фамилия не имеет отношения к славянским корням и не связана с каким-либо ремеслом или прозвищем — её происхождение целиком именное, восточное.

Географически фамилия Мардалиев чаще всего встречается среди народов Дагестана, Чечни, а также у азербайджанцев и татар. В России она бытует в регионах Северного Кавказа и в среде выходцев из Закавказья. Редкость фамилии в центральной России объясняется тем, что она не прошла через массовую русификацию, характерную для крестьянских фамилий XIX века.

Словообразовательная модель проста и прозрачна: имя Мардали + суффикс -ев. В отличие от фамилий на -ов, где суффикс присоединяется к основам на согласный, здесь мы видим вариант -ев, который встаёт после мягкого или йотированного окончания основы (в имени Мардали конечный гласный «и»). Это же правило действует в фамилиях типа Алиев, Магомедов — но с поправкой на иноязычное происхождение основы.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Мардалиев стоит в одном ряду с Алиевым (от имени Али), Галиевым (от Гали) и Мардановым (от имени Мардан, родственного первой части «мард»). Однако Мардалиев выделяется тем, что соединяет в себе сразу две разноязычные основы — персидскую и арабскую, что указывает на давние культурные контакты в регионе.

Социальный контекст фамилии неоднозначен: носители могли принадлежать как к знатным родам (имя «великий герой» давали не случайно), так и к простым семьям, где имя выбирали по благозвучию или религиозной традиции. Точных данных о сословной принадлежности предков Мардалиевых нет, но в дореволюционной России такие фамилии чаще фиксировались у горцев и тюркских народов, не входивших в податные сословия центральных губерний.

В написании фамилии возможны варианты: Мардалиев и Мардалиев (с ударением на второй или третий слог). В документах встречается также форма Мардалыев, но она менее распространена и считается искажением. Единственно верный вариант для современных официальных записей — Мардалиев.