Фамилия Мулагалиева образована от мужского имени Мулагали — сложносоставного тюркско-арабского антропонима. Первая часть «мула» восходит к арабскому «маула» (господин, владыка, покровитель), в тюркских языках это слово часто означало «учёный», «наставник» или просто уважительное обращение к старшему. Вторая часть «гали» (от арабского «али» — высокий, великий, возвышенный) — один из эпитетов Аллаха и распространённый компонент мусульманских имён (Гали, Али, Галей). В сумме имя Мулагали можно перевести как «великий господин» или «высокий наставник».

Фамилия имеет женскую форму (Мулагалиева) и мужскую (Мулагалиев). Суффикс -ев указывает на русскую модель патронимической фамилии, типичную для народов Поволжья и Приуралья: татар, башкир, казахов. Фамилия закрепилась в XIX веке, когда мусульманским семьям при переписях давали фамилии по имени отца. Носители фамилии Мулагалиева, скорее всего, потомки человека по имени Мулагали — вероятно, уважаемого в своей общине муллы, учителя или старшины.

Географически фамилия встречается преимущественно в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской области и у казахов Западного Казахстана. Встречаются варианты написания: Мулагалиев, Мулагалеева, Мулагалеев — но исходная форма с «и» перед суффиксом считается более точной, так как сохраняет полную основу имени. Редкость фамилии объясняется тем, что имя Мулагали не было массовым: оно скорее книжное, чем бытовое, и давалось в семьях с религиозным образованием.