Фамилия Нургабылов — тюркская, а точнее казахская или башкирская, по происхождению. Её основа — сложное арабско-тюркское имя Нургабыл, которое распадается на две части: «нур» (свет, луч, сияние) из арабского и «габыл» — искажённая форма арабского имени Кабиль (قابيل), означающего «сильный», «могущественный» или «принимающий». В тюркской среде имя нередко переосмысливали как «светлый, сильный» или «сияющий приём». Суффикс -ов — русский патронимический показатель, который добавили при оформлении фамилии в документах Российской империи, чаще всего во время переписей или призыва в армию. Таким образом, Нургабылов буквально значит «потомок Нургабыла».

Интересно, что вторая часть имени — «габыл» — не имеет отношения к библейскому Каину (араб. Кабиль), хотя в русскоязычной среде иногда проводят такую параллель. В исламской ономастике это самостоятельное имя, не несущее негативного оттенка. Встречаются варианты написания Нургабилов, Нургаппаров, что связано с диалектным произношением и особенностями записи арабских звуков кириллицей.

Географически фамилия привязана к югу Урала и северному Казахстану: Оренбургская область, Башкортостан, Западно-Казахстанская и Актюбинская области. В этих местах имя Нургабыл было довольно популярно в XIX — начале XX века, особенно среди казахов Младшего жуза. Носителями фамилии были скотоводы и земледельцы, реже — муллы и учителя при медресе.

С точки зрения словообразовательной модели, фамилия Нургабылов стоит в одном ряду с такими же двусоставными тюркскими фамилиями, как Нургалиев, Нурмухамедов, Нуржанов. Общий элемент «нур» указывает на связь с исламской культурой и стремлением дать ребёнку имя с благопожелательным смыслом. Среди однокоренных фамилий — Габбасов (от того же корня «габб»), что подтверждает родство основ.