Фамилия Мергазымова — редкая и необычная по звучанию, что сразу выдаёт её восточное происхождение. Есть все основания считать её тюркской, точнее — татарской или башкирской. Основа фамилии — мужское имя Мергазым (варианты: Миргазым, Мергазим). Оно, в свою очередь, составное: первая часть «мер» (или «мир») восходит к арабскому «эмир» — повелитель, господин, в тюркских именах часто означающая «обладающий», «имеющий». Вторая часть — «газым» (араб. «азим») — великий, могучий, один из эпитетов Бога. Таким образом, имя Мергазым можно истолковать как «великий повелитель» или «обладающий величием». Это типичная для мусульманских народов модель образования имён с сакральным смыслом.

Суффикс «-ова» в конце указывает на принадлежность к роду: первоначально Мергазымова — жена или дочь человека по имени Мергазым. Скорее всего, фамилия закрепилась в русской среде через метрические записи и переписи, когда тюркские имена адаптировали под русскую грамматику. Встречается она преимущественно в Поволжье и на Урале, среди татарских и башкирских родов, а также в смешанных русско-татарских семьях. Вариант написания с «ё» (Мергазымёва) маловероятен, так как ударение, скорее всего, падает на второй слог: Мерга́зымова.

В отличие от многих фамилий, образованных от прозвищ или ремёсел, Мергазымова напрямую связана с личным именем-оберегом. В прошлом давая ребёнку имя с компонентом «великий», родители желали ему силы и уважения, а фамилия, перейдя по наследству, сохранила это пожелание для потомков. Других версий происхождения — от географических названий или профессий — для этой фамилии не существует, настолько прозрачна её основа.