Фамилия Тлеуханова — одна из тех, что сразу указывает на казахское или тюркское происхождение. Она образована по распространённой в казахской ономастике модели: к мужскому имени Тлеухан добавлен русский суффикс -ов, а затем — окончание -а, обозначающее женскую форму фамилии. Мужской вариант — Тлеуханов.

В основе фамилии лежит сложносоставное имя Тлеухан. Первая часть, «Тлеу», восходит к казахскому слову «тілеу» — «желание, просьба, надежда». Вторая часть, «хан», — титул верховного правителя у тюркских и монгольских народов. Таким образом, имя Тлеухан можно перевести как «хан, на которого уповают», «хан, которого желают» или «хан-надежда». В доисламской и раннемусульманской традиции казахов имена с компонентом «хан» часто давали с пожеланием ребёнку силы, власти и благополучия, а «Тлеу» добавляло оттенок долгожданности или божественного дара.

Фамилия Тлеуханова — типично казахская, с сильной региональной привязкой. Она характерна для южных и западных областей Казахстана, особенно для Жамбылской, Туркестанской и Мангистауской областей. Это объясняется тем, что имя Тлеухан было особенно распространено среди казахов Младшего и Старшего жузов. Встречается она и у татар, башкир, ногайцев — народов, испытавших сильное казахское культурное влияние.

Интересная деталь: в отличие от многих русских фамилий, где суффикс -ов/-ев указывает на принадлежность отцу (Иванов — сын Ивана), в казахских фамилиях этот суффикс — позднее добавление, результат русификации документов в XIX–XX веках. Первоначально носитель мог называться просто Тлеухан, а его сын — Тлеуханулы (Тлеуханов сын). При советской переписи населения форму «Тлеуханов» закрепили как официальную фамилию, и она стала передаваться по наследству.

Среди носителей фамилии Тлеуханова много людей, чьи предки были скотоводами или занимали положение в аульной верхушке — имя «хан» давало социальный статус. Встречаются и потомки биев (судей) и аксакалов. Однако точных данных о дворянском происхождении нет: в казахской среде сословные границы были размыты, и «хан» в имени не обязательно означал реальную власть, чаще — пожелание.