Фамилия Тахтабаева — женская форма фамилии Тахтабаев. В основе лежит имя или прозвище Тахтабай, которое состоит из двух тюркских корней. Первый — «тахта», что в большинстве тюркских языков (татарском, казахском, узбекском) означает «доска» или «тес». Однако в именах этот корень чаще выступает как фонетический вариант слова «таг» или «тау» — «гора». Второй корень — «бай» (богатый, хозяин, господин). Таким образом, имя Тахтабай можно перевести как «горный богач» или «владелец горы», если принимать первую часть как «тау». Но есть и более прозаичная версия: если «тахта» понимать буквально как «доска», то прозвище могло относиться к плотнику или торговцу пиломатериалами.

Фамилия образована по русской модели патронимических фамилий: к основе Тахтаба- добавили суффикс -ев (в мужском варианте), а затем — окончание -а для женского рода. Такой способ типичен для фамилий тюркского происхождения, которые ассимилировались в русской среде в XIX–XX веках. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Тахтабая».

Географически фамилия Тахтабаева распространена среди татар, башкир, а также в Средней Азии — особенно в Узбекистане и Казахстане. В России её чаще всего можно встретить в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области. Это не слишком частая фамилия, но и не редкая — она входит в число устойчивых тюрко-башкирских фамилий, не претерпевших сильных изменений при русификации.

Интересная деталь: в отличие от многих фамилий на -баев, где первый корень — личное имя (например, Ахметбай, Исламбай), здесь основа Тахта- не является распространённым мусульманским именем. Это скорее прозвищное имя, что делает фамилию более редкой по словообразовательной модели. Носительница фамилии может с высокой вероятностью вести род от человека, которого в деревне знали как Тахтабая — либо по месту жительства (у горы), либо по ремеслу.