Фамилия Сенгатулин — редкий случай, когда основа не даёт однозначной славянской или тюркской этимологии, а суффикс указывает на русскую модель адаптации. Конечное -ин говорит о том, что фамилию образовали по русскому патронимическому образцу: от прозвища или имени, оканчивающегося на -а/-я, добавили притяжательный суффикс, означающий «чей?» — «сын такого-то». В тюркских языках такой способ словообразования нехарактерен, поэтому Сенгатулин — это результат русификации исходного антропонима.

Корень фамилии, скорее всего, восходит к арабо-персидскому имени или прозвищу, которое попало в тюркскую среду через ислам. Вероятная основа — Сенгатулла или Сенгатул, что представляет собой искажённое или диалектное произношение арабского «Сингатулла» (сан‘ат — «искусство, мастерство» + Аллах). В таком случае имя означало «мастерство Аллаха» или «созданный Аллахом». Это редкий вариант, но он объясняет необычное сочетание согласных, нехарактерное для тюркских языков, где чаще встречаются формы с «с» и «г» в начале, например, Сенгат или Сингат.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с тюркским словом «сен» (ты, тебя) и «гатул» (убийца, от арабского «катль» — убийство). Однако такое прозвище было бы агрессивным и вряд ли закрепилось бы в официальной записи. Более правдоподобно, что Сенгатулин — это фамилия потомков человека, которого звали Сенгатулла, а русские переписчики записали её на слух, опустив конечный гласный и добавив -ин.

Географически фамилия тяготеет к Волго-Уральскому региону и Западной Сибири, где исторически жили татары, башкиры и казахи, принимавшие русскую модель фамилий. Встречается она редко — носители сосредоточены в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области. Сословно предки могли быть государственными крестьянами или служилыми татарами, так как фамилия не указывает на дворянское происхождение и не имеет аристократического суффикса -ский.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Сенгатулов (с суффиксом -ов) встречается чаще — это более прямая тюркская модель, без русского -ин. Сенгатулин же — пример того, как фамилия «застряла» на границе двух языковых систем: тюркская основа, но русская грамматика.