Фамилия Стамбулжа — редкий случай в русском ономастиконе. Её основа явно не славянская, а тюркская или балканская. Скорее всего, она образована от прозвища или этнонима «Стамбулжа» — так в некоторых тюркских и южнославянских говорах называли человека, имевшего отношение к Стамбулу (Константинополю). В болгарском, гагаузском, а также в турецких диалектах слово «stambolja» могло означать «стамбулец», то есть выходец из этого города. В Российской империи, особенно на юге (Новороссия, Бессарабия, Крым), среди переселенцев из Османской империи нередко встречались прозвища по месту прежнего жительства: «Стамбул», «Стамбулов», «Стамбулжи».

Суффикс -жа в фамилии Стамбулжа — показатель того, что фамилия закрепилась в форме, близкой к исходному прозвищу, без типичного русского суффикса принадлежности (-ов, -ев, -ин). Такие «голые» фамилии, без патронимического окончания, характерны для украинской, молдавской, болгарской и гагаузской традиции. В русском контексте фамилия могла остаться в неизменном виде из-за позднего оформления (часто в XIX веке у крестьян и мещан) или из-за того, что носитель сохранил написание, принятое в метрических книгах.

Версия о происхождении от названия болгарского города Стамболийски маловероятна: город назван в XX веке в честь политика, а фамилия явно старше. Также сомнительна связь с румынским словом «stambul» (материя, ткань) — фамилий от названий тканей в этом регионе почти не образуют.

Таким образом, носитель фамилии Стамбулжа с высокой вероятностью имеет предка, которого в среде переселенцев называли «стамбулжа» — выходцем из Константинополя. Географически фамилия тяготеет к югу бывшей Российской империи: Бессарабия, Буджак, Причерноморье. Встречается она и среди гагаузов, и среди болгар, и среди русских, чьи предки попали в эти края в ходе русско-турецких войн.