Фамилия Темиргазина — женская форма мужской фамилии Темиргазин, и её стоит разбирать через мужской вариант. Основа здесь тюркская, составная, что сразу выдаёт восточное происхождение. Фамилия образована от личного имени или прозвища Темиргази, которое складывается из двух корней: «темир» (железо) и «гази» (борец за веру, воин, победитель). В тюркских языках, особенно в казахском, башкирском и татарском, такие двухосновные имена были распространены: Темиргази буквально означает «железный воин» или «несгибаемый борец».

Модель образования фамилии проста: к основе Темиргази добавили русский патронимический суффикс -ин, который в тюркских фамилиях указывает на принадлежность к роду: «сын Темиргази» или «из рода Темиргази». Суффикс -ин, а не -ов, встречается реже и часто закрепляется за основами, оканчивающимися на гласный или мягкий согласный, что здесь и произошло. Женская форма Темиргазина появилась по правилам русской грамматики: дочь или жена носителя фамилии Темиргазин.

Географически фамилия Темиргазина наиболее характерна для Казахстана, Башкортостана и Татарстана, а также для регионов России с компактным проживанием тюркских народов — Оренбургской, Челябинской, Астраханской областей. Предки носителей фамилии, скорее всего, были кочевниками или полукочевниками, причём имя Темиргази давали не случайно: оно указывало на воинскую доблесть или на принадлежность к роду, где ценили стойкость и силу. В ономастических трудах (например, в работах по тюркской антропонимии) подобные составные имена рассматривают как типичные для дореволюционной эпохи, когда имя отражало социальный идеал или пожелание ребёнку.

Есть и более редкая версия: в некоторых диалектах «темир» могло означать не только железо, но и «крепкий, твёрдый» как характеристика характера, а «гази» — просто «победитель». Тогда фамилия переводится как «крепкий победитель» или «стойкий воин». Споров между версиями почти нет, так как обе сходятся на военно-героическом подтексте. Фамилия не дворянская, не купеческая — в основном её носили крестьяне, скотоводы и ремесленники, что типично для массовых тюркских фамилий, возникших в XIX веке при переходе к оседлости и фиксации родовых имён.

Известных носителей фамилии Темиргазина в открытых источниках немного, но это не делает её редкой — она встречается в десятках тысяч записей в Казахстане и России. Главная особенность фамилии в том, что она сохранила архаичную двухкорневую структуру, почти без изменений перешедшую из тюркского именника в русскую фамильную систему.