Фамилия Мергалиев происходит от мужского имени Миргали, которое в тюркской и персидско-арабской традиции означает «великий эмир» или «великий правитель». Это имя составное: первая часть «мир» (эмир) восходит к арабскому слову со значением «повелитель, князь», а вторая — «гали» (али) — переводится как «высокий, великий, возвышенный». Таким образом, имя Миргали — это, по сути, «великий эмир», то есть пышный титул, который давали мальчику с пожеланием ему власти, уважения и достоинства.

В основе фамилии лежит диалектная форма имени — Миргали. Такое написание характерно для казахской и других тюркских языковых сред, где начальный звук «э» в имени Али часто редуцируется или переходит в «а». Поэтому фамилию Мергалиев следует рассматривать как фонетический вариант от более распространённой фамилии Миргалиев.

Фамилия образована по стандартной модели с суффиксом -ев, который присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или гласный. В данном случае суффикс -ев указывает на принадлежность: Мергалиев — сын Мергали. Такая модель типична для русскоязычного оформления тюркских имён в документах и метриках, когда патроним фиксировался как наследственная фамилия.

Имя Миргали было распространено среди народов, исповедующих ислам, особенно в Казахстане, Киргизии, Башкортостане и Татарстане. Соответственно, и фамилия Мергалиев чаще всего встречается именно в этих регионах, а также среди выходцев из Средней Азии. В дореволюционной России такое имя могли носить потомки духовных лиц, уважаемых старейшин или просто людей, чьи родители хотели подчеркнуть благородное происхождение рода.

Стоит различать фамилию Мергалиев и внешне похожую фамилию Мергалимов. Вторая восходит к имени Мергалим, где основа «галим» означает «учёный, знающий». Несмотря на схожесть звучания, это разные по смыслу фамилии, и путать их не стоит.

В современной России и Казахстане фамилия Мергалиев не принадлежит к числу массовых, но и не является редкой. Её носители — это, как правило, потомки тех, кто в начале XX века получил фамилию при оформлении советских документов, когда родовые имена окончательно закрепились в виде наследственных прозваний.