Фамилия Нурлиев — яркий пример тюркского антропонимического наследия, попавшего в русский ономастикон через суффикс -ев. В основе лежит мужское имя Нурли (Нурлы), которое в переводе с татарского, башкирского и ряда других тюркских языков означает «лучезарный», «светлый», «сияющий». Имя образовано от арабского корня «нур» (свет) с добавлением тюркского аффикса обладания -лы/-ле, то есть буквально — «обладающий светом», «светоносный».

Суффикс -ев указывает на русскую модель образования фамилий по отчеству. Нурлиев — буквально «сын Нурли». Это типичная форма для фамилий, возникших в среде крещёных татар или в результате длительного культурного взаимодействия, когда тюркское имя оформлялось по русскому стандарту. В отличие от фамилий на -ов (от основ на твёрдый согласный), суффикс -ев присоединяется к основам на мягкий согласный или -й, что и произошло с именем Нурли.

Географически фамилия распространена прежде всего в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях. Встречается она и у казахов: в казахском языке имя Нұрлы имеет то же значение, и фамилия Нурлиев (Нұрлиев) образована по той же модели. Родственные фамилии — Нурлыгаянов, Нурмухаметов, Нургалиев — все они построены вокруг корня «нур», что подчёркивает популярность «светлых» имён в мусульманской традиции Поволжья и Центральной Азии.

Социальный статус первых носителей был разным. В метрических книгах XIX века Нурлиевы встречаются и среди государственных крестьян, и среди торговцев. Редкость фамилии в центральных губерниях России говорит о том, что она почти не выходила за пределы регионов компактного проживания тюркских народов до массовых миграций XX века. Фамилия не получила дворянского статуса, оставаясь в основном крестьянской и мещанской.