Фамилия Шугалеев образована от прозвища или нецерковного имени Шугалей. В её основе лежит тюркское слово «шуга» — так в ряде тюркских языков (татарском, башкирском, казахском) называли бродягу, беглеца или человека, ведущего скитальческий образ жизни. Суффикс -ей в прозвище характерен для тюркских именных моделей, а русский патронимический суффикс -ев превратил прозвище в фамилию: Шугалей → Шугалеев, то есть «сын Шугалея».

Слово «шуга» могло также означать «изгнанник» или «человек, отбившийся от рода». В Поволжье и Приуралье, где веками жили бок о бок русские и тюркские народы, такие прозвища часто давали не по негативной характеристике, а по обстоятельствам жизни: например, пришлому человеку, не имевшему здесь корней, или тому, кого считали «отщепенцем». Впрочем, в некоторых диалектах «шуга» означало и просто «озорник», «проказник» — так что прозвище могло быть и шутливым.

В русских документах фамилия встречается с XVII века, в основном в южных уездах России, куда переселялись служилые люди из Поволжья. Поскольку фамилия несёт тюркский корень, её носители — скорее всего, потомки крещёных татар, башкир или мишарей, перешедших в русскую среду и принявших русскую фамильную форму. В отличие от фамилий на -ов/-ев, образованных от русских имён, Шугалеев сохраняет в основе именно прозвищную, а не крестильную традицию.

Встречаются варианты написания Шугалеев и Шугаляев — второй ближе к исходному произношению некоторых тюркских говоров. В современных телефонных справочниках фамилия редкая, её концентрация заметна в Оренбургской, Самарской областях и в Татарстане.