Фамилия Талгатова принадлежит к сравнительно позднему пласту русских фамилий, образованных от личных имён тюркского происхождения. В её основе — мужское имя Талгат. В тюркских языках, в частности в казахском и татарском, это имя имеет несколько значений, среди которых наиболее распространённые — «величие», «достоинство», «красота» или «стать». В персидском, откуда имя пришло в тюркскую среду, корень «талаг» означает «удача» или «счастливая судьба». Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, был человеком, которого нарекли этим именем, желая ему благополучия и уважения.

Словообразовательная модель проста и типична для русских фамилий: к основе Талгат добавлен суффикс -ов- (в женском роде — -а). Такой суффикс указывает на принадлежность: Талгатова — это «дочь или жена человека по имени Талгат». В мужском варианте фамилия звучала бы как Талгатов. Эта модель массово закреплялась в XIX — начале XX века, когда у народов Российской империи, исповедующих ислам, начали фиксировать фамилии по русскому образцу для документооборота.

Географически фамилия Талгатова наиболее распространена в регионах с большим татарским и башкирским населением: в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской, Челябинской и Тюменской областях. Встречается она и у казахов, хотя у них более традиционной считается фамилия Талгатов (без суффикса -ов, а с окончанием -ов по русифицированной модели). Поскольку имя Талгат стало особенно популярным в советское время, многие носители фамилии могут быть потомками людей, родившихся в 1930–1970-е годы, когда имя вошло в моду в тюркоязычных республиках.

В отличие от древних русских фамилий, восходящих к прозвищам или профессиям, Талгатова — фамилия «именная», она не говорит о роде занятий предка. Её уникальность в том, что она фиксирует момент перехода восточного имени в русскую фамильную систему, и по ней можно судить о времени и обстоятельствах этого процесса. Если ваш предок носил эту фамилию, он, вероятно, был крестьянином, ремесленником или мелким служащим в одном из тюркских регионов России, а его отца звали Талгатом.