Фамилия Тлешова образована от мужского личного имени Тлеш. В основе, скорее всего, лежит тюркское слово «тиле» или «тіле» — «просить, желать». В казахском и других тюркских языках имя Тилеш (или Тілеш) означает «просящий», «желанный», «тот, кого выпросили у Бога». Такие имена давали долгожданным детям, которых родители долго ждали и вымаливали. Фамилия закрепилась в южных регионах Казахстана, особенно в Алматинской и Жамбылской областях, а также среди казахов, переселившихся в соседние регионы России.

Фамилия женская, образована по русской модели: к основе Тлеш добавлен суффикс -ов и окончание -а. Мужской вариант — Тлешов. Такая форма характерна для фамилий, которые в XIX–XX веках оформились в документах при записи в метрические книги или советские паспорта. В устной казахской традиции фамилия могла бы звучать как Тлешұлы (сын Тлеша) или Тлешқызы (дочь Тлеша), но при русификации выбрали стандартный суффикс -ов.

Редкая черта фамилии Тлешова — она не отсылает к профессии или прозвищу, а прямо связана с личным именем, которое несло сакральный и эмоциональный смысл. Это имя-пожелание, и носители фамилии, скорее всего, происходят от человека, которого назвали в знак благодарности за рождение. Встречается также вариант написания с мягким знаком — Тилешова, но он менее распространён. В документах советского периода фамилию могли записать по-разному, поэтому у разных ветвей одного рода встречаются разночтения в первой гласной.