Фамилия Марденли — редкий случай в русском ономастиконе. Её происхождение почти наверняка не связано с русским языком, искать в ней славянский корень или суффикс -ов/-ев бессмысленно. Перед нами, скорее всего, фамилия тюркского или кавказского происхождения, адаптированная к русскому написанию.

Основа «Марден» восходит к мужскому имени Мардан (Марден) — распространённому в тюркских языках (татарском, башкирском, азербайджанском) и на Кавказе. Значение имени — «мужественный», «храбрый» (от персидского «мард» — мужчина). Суффикс -ли в тюркских языках — формант принадлежности или места, вроде русского «-ский». Таким образом, Марденли буквально означает «из рода Мардана», «относящийся к Мардану» или «выходец из местности, связанной с Марданом».

Географически фамилия могла закрепиться в среде крымских татар, азербайджанцев, турок или народов Северного Кавказа. В Российскую империю носители могли попасть через Крым или Закавказье. Русское окончание -ий (вместо тюркского -и) — результат адаптации при записи в документах: фамилию «обрусели», добавив привычное для русского уха окончание.

Встречаются варианты написания: Марданлы, Марданли, Марденлы. В русских архивах фамилия крайне малочисленна, что подтверждает её позднее появление в метрических книгах — не ранее XIX века, когда на южных окраинах империи начали массово фиксировать фамилии по тюркским именам. Кем были предки? Скорее всего, сельскими жителями, ремесленниками или мелкими торговцами из регионов, где имя Мардан было привычным. Дворянских корней у фамилии нет — она не попала в «Бархатную книгу» и родословные сборники.