Фамилия Мурзагильдина — женская форма мужской фамилии Мурзагильдин, и её разговорный вариант (Мурзагильдина без изменения окончания) встречается реже, чем патронимическая модель на -ов. Сама основа фамилии — сложная, тюркско-арабская, и её разбор сразу даёт ключ к происхождению. Первая часть, «мурза», — это старинный тюркский титул, означающий «князь», «господин», «знатный человек» (от персидского «мирза» через тюркское посредство). Вторая часть, «гильди», восходит к арабскому имени Гильди или Гельди (от «гильд» — «раб», «слуга», часто в составе сложных имён, означающих «раб Аллаха»). Таким образом, Мурзагильди — это составное личное имя, которое можно перевести как «князь-слуга» или, точнее, «знатный раб (Божий)» — характерный для тюркских народов компромисс между светским титулом и религиозным смирением.

Фамилия образована по русской модели: к основе Мурзагильд- добавлен суффикс -ин, указывающий на принадлежность: «чей?» — Мурзагильдин, то есть сын или потомок человека по имени Мурзагильди. Суффикс -ин в русских фамилиях типичен для основ, оканчивающихся на -а, -я, но здесь он присоединён к тюркской основе, что говорит о давней русификации фамилии в среде крещёных татар, башкир или других тюркских народов Поволжья и Приуралья.

Географически фамилия Мурзагильдина (и Мурзагильдин) наиболее распространена в Башкортостане, Татарстане и соседних областях — Оренбургской, Челябинской. Это указывает на корни в среде башкир или татар, где имя Мурзагильди (или Мурзагильде) было известно как личное, а затем закрепилось как фамильное. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках носители этой фамилии чаще всего записаны как государственные крестьяне или тептяри (сословие, близкое к башкирам и татарам), реже — как дворяне, поскольку титул «мурза» в Российской империи не давал автоматического дворянства без подтверждения службы.

С точки зрения словообразования, фамилия примечательна тем, что в ней сохранился древний тюркский титул, который в русском языке часто превращался в фамилии типа Мурзин, Мурзаев, но здесь он осложнён второй частью, что делает фамилию редкой и точно указывающей на конкретную родословную ветвь. Споров о происхождении основы практически нет: все ономасты (в частности, работы Н. А. Баскакова по тюркским фамилиям) сходятся на том, что «мурза» и «гильди» — это два компонента, распространённые в составных именах у ногайцев, башкир и татар. Единственное, что может сбивать с толку, — это окончание -а в женской форме: многие ошибочно воспринимают его как неизменяемое, но по правилам русской грамматики фамилия склоняется (Мурзагильдиной, Мурзагильдину), хотя в быту её часто оставляют без изменений.

Таким образом, носительница фамилии Мурзагильдина — потомок человека, носившего имя «знатный раб Божий», из тюркской среды, прошедшей через русскую административную систему и закрепившей фамилию в форме на -ин.