Фамилия Тавлиева образована от мужского имени или прозвища Тавлий. Основа здесь — «Тавл-», а суффикс «-иев» указывает на принадлежность: Тавлиев — это сын Тавлия. Такая модель типична для русских фамилий, где к основе на -ий добавляется -ев (ср. Василий — Васильев), но в данном случае корень тюркский, а не славянский.

Самое вероятное объяснение: Тавлий — это русифицированная форма тюркского имени Тавлы или Таулы, что значит «горец» или «живущий в горах». В языках народов Кавказа и Поволжья «тау» — гора, а «-лы» — суффикс обладания. Прозвище Тавлий могли дать человеку, пришедшему с гор, либо тому, кто отличался крепким, «каменным» нравом. Встречается и версия, что основа восходит к имени Давид, которое в тюркской среде могло звучать как Тавут или Тавлий, но это менее распространённое объяснение.

Географически фамилия Тавлиева чаще всего встречается в регионах с сильным тюркским влиянием: в Татарстане, Башкортостане, на Северном Кавказе, а также среди астраханских и оренбургских казаков. Суффикс «-иев» (а не «-ов») — характерная черта фамилий, возникших от имён на -ий, но в тюркском контексте он мог закрепиться при оформлении фамилии в русских документах XIX века, когда переписчики адаптировали звучание под привычную модель.

По сословной принадлежности носители фамилии были чаще всего государственными или ясачными крестьянами, реже — казаками. Дворянских родов с фамилией Тавлиев в дореволюционных родословных книгах не зафиксировано, что типично для поздних фамилий, сложившихся из прозвищ в среде простого населения.