Фамилия Шовалиев — редкий случай, когда тюркская основа застыла в русской модели оформления, но при этом не даёт однозначной расшифровки. Суффикс -ев указывает на русскую патронимическую форму: так образовывали фамилии от основ, оканчивающихся на мягкий согласный или «й». В данном случае основа — Шовал (или Шовали), а фамилия буквально означает «сын Шовала».

Корень «шов-» или «шова-» — тюркский. Самая прямая версия: от слова «шова» в значении «сова». В ряде тюркских языков (например, в казахском, ногайском, каракалпакском) «шова» или «шобалақ» — это сова или филин. Прозвище мог получить человек с круглыми глазами, ночным образом жизни или просто по внешнему сходству. У тюркских народов прозвища от названий птиц были обычным делом: нередко они переходили в родовые имена без всякой мистики.

Менее вероятный, но возможный вариант — связь с арабским именем Шуайб (библейский Иофор, тесть Моисея). В тюркской среде это имя могло звучать как Шовай или Шовал, а суффикс -ли (Шовали) — как указание на принадлежность («из рода Шуайба»). Тогда Шовалиев — это «потомок того, кто носил имя Шуайб». Однако эта версия слабее: имя Шуайб в бытовой тюркской ономастике обычно даёт формы Шуайбов, Шойыпов, а не Шовалиев.

Географически фамилия тяготеет к регионам с тюркским населением: встречается у казахов, каракалпаков, отчасти у татар и башкир. В русских документах XIX века такие фамилии могли фиксировать у казахов Младшего жуза или у выходцев из Хивинского ханства. Встречаются варианты написания: Шовалев (с утратой «и») и Шавалиев (с переходом «о» в «а» под влиянием акающих говоров).

Социальный контекст: носители фамилии в XIX — начале XX века — это в основном скотоводы или земледельцы, реже — мелкие торговцы. Дворянских родов с такой фамилией нет. В советское время фамилия не получила широкого распространения за пределами Средней Азии и Поволжья, так что сегодня её можно считать редкой, но устойчивой.