Фамилия Тлеумбетов ведет начало от личного имени Тлеумбет. Это составное имя: первая его часть восходит к казахскому мужскому имени Тлеу, что значит «желать, просить». Вторая часть — стяженная форма имени Мухаммет, которое в переводе с арабского означает «восхваляемый, прославляемый». Итоговая трактовка — «просить Мухаммета». Звучит необычно для русского уха, но в тюркской традиции такие имена-просьбы, обращенные к высшим силам, встречались часто.

Именем Тлеумбет могли наречь долгожданного ребенка, возможно первенца, чье появление стало для семьи настоящим счастьем, ценным подарком свыше. Родители как бы вымаливали его у неба через имя, и потому оно несло в себе особый сакральный смысл. Потомок человека по имени Тлеумбет со временем получил фамилию Тлеумбетов — по стандартной для русской традиции модели: к основе добавили суффикс -ов, указывающий на принадлежность роду.

Обратим внимание на морфологию. Формант -ов здесь присоединен к целому составному имени, а не к его части, что типично для фамилий, образованных от полных тюркских имен. В отличие от более распространенных в казахской среде фамилий на -ов/-ев от простых основ (например, от Тлеу — Тлеуов), здесь сохранили цельность исходного антропонима. Это делает фамилию узнаваемой и отличает ее от однокоренных Тлеубаев, Тлеулин и подобных, где в основу легли другие производные формы.

География фамилии — преимущественно Казахстан и регионы России с компактным проживанием казахов: Оренбуржье, Астраханская область, Алтайский край. В документах XIX — начала XX века, когда казахи получали фамилии при переписях и землеустройстве, имя Тлеумбет фиксировалось как личное, а уже к советскому периоду закрепилось в фамильной форме. Сведений о дворянском или ином сословном происхождении нет: это народная, крестьянская и кочевая фамилия, каких тысячи.

Спорных версий происхождения не возникает: арабский корень в части «Мухаммет» очевиден, казахский «Тлеу» тоже прозрачен. Единственный нюанс — огласовка. В разных говорах имя могли произносить как Тлеумбет, Тлеумухаммет или Тлеумухамед, но письменная форма закрепилась именно в кратком варианте, что и отражает фамилия.