Фамилия Султалиев — яркий пример того, как в русской фамильной модели закрепилось восточное имя. Её основа — составное мужское имя Султали, которое встречается у многих тюркских и кавказских народов. Это имя образовано слиянием двух компонентов: «султан» (арабское титулование правителя, владыки, позже — имя собственное) и «Али» (араб. «возвышенный», «великий» — одно из имён Аллаха и имя зятя пророка Мухаммеда). Таким образом, Султали можно перевести как «Султан Али» или «владыка, подобный Али».

Фамилия построена по классической для региона модели: к основе добавляется русский патронимический суффикс -ев, который указывает на принадлежность («чей?» — сын Султали). Интересно, что в отличие от чисто русских фамилий на -ов/-ев, здесь суффикс присоединился к готовому имени, а не к прозвищу или названию профессии. Это говорит о том, что фамилия появилась в среде, где активно шёл процесс русификации документов, — скорее всего, во второй половине XIX — начале XX века, при переписях населения.

Географически фамилия Султалиев тяготеет к регионам, где распространены кумыкский, ногайский, карачаево-балкарский и азербайджанский языки, а также к татарской и башкирской среде. Чаще всего её носители встречаются в Дагестане, Чечне, Ставропольском крае и Астраханской области. Встречается и у казахов (в форме Султалиев или Султалиулы), но там типичнее более архаичные окончания.

С суффиксальной точки зрения фамилия не содержит указания на сословие. Султалиевыми могли быть и крестьяне, и горожане, и представители духовенства. Единственная социальная примета — само имя Султали в прошлом часто давали в семьях, чтивших исламскую традицию, но это не говорит о знатности: имя было широко распространено среди простых людей.

Встречаются варианты написания: Султалиев, Султалиев (с ударением на второй слог), а также реже — Султалиев (с буквой «ё» в суффиксе, что является орфографической ошибкой, так как ударение падает на «и»). В паспортах и документах XX века нередко путали окончания -ев и -ов, поэтому в архивах можно найти форму Султалов, но это уже другая, более редкая ветвь.