Фамилия Шлюгаев — редкий случай в русском ономастиконе, где основа почти наверняка связана с диалектным, а не литературным словом. Разбирать её стоит не с корня, а с суффикса: -ев указывает на притяжательную модель («чей?» — Шлюгаев), а значит, в основе лежит прозвище или имя Шлюгай. Это типичная для русского Севера и Поволжья модель образования фамилий от прозвищ на -ай (сравните: Молчай → Молчаев, Гуляй → Гуляев).

Корень «шлюг-» в говорах имеет два основных значения. Первое — «шлюга» или «шлюг»: так в архангельских, вятских и пермских говорах называли невысокого, щуплого человека, часто с оттенком пренебрежения. В словаре Даля зафиксировано: «шлюга — худой, малорослый человек, заморыш». Второе, менее распространённое значение — «шлюга» могло означать и болотистую, топкую местность, но для прозвища человека это значение маловероятно.

Таким образом, Шлюгаев — это потомок человека, которого в деревне прозвали Шлюгаем, то есть низкорослым или тщедушным. Прозвище не обязательно было обидным: в крестьянской среде такие клички давали по внешности, и они легко становились нейтральными фамилиями. Фамилия почти не встречается в центральных и южных областях России — её ареал сосредоточен на севере и северо-востоке (Вологодская, Кировская области, Пермский край), что подтверждает диалектное происхождение.

В написании фамилии возможна путаница с похожей, но другой по корню фамилией Шлюганов (от «шлюган» — тот же корень, но с другим суффиксальным оформлением). Оба варианта редки, и в современных справочниках их носителей насчитываются единицы. Сословно предки Шлюгаевых, скорее всего, были государственными или черносошными крестьянами — фамилия не несёт следов дворянского или духовного происхождения.