Фамилия Тренгулов стоит в ряду тех, что образованы от тюркских личных имён с помощью русского патронимического суффикса -ов. Основа здесь — имя Тренгул (вариант: Тренгуль). Разбираем её по частям: вторая часть, -гул, восходит к тюркскому «kul» (раб, слуга, часто — «раб Божий», элемент многих мусульманских имён). Первая часть, Трен-, скорее всего, искажённое «дурун» или «турун» — «стойкий», «постоянный». В сумме имя Тренгул могло означать «стойкий слуга» (подразумевается — Аллаха). Такие составные имена с компонентом «кул» (Кулмухаммед, Кулбай, Туктагул) были широко распространены у татар, башкир и других тюркоязычных народов Поволжья и Приуралья.

География фамилии сегодня довольно плотно привязана к Оренбургской области и соседнему Башкортостану. Это типичный ареал расселения оренбургских казаков и тептярей — сословия, куда входили поволжские татары и башкиры, платившие ясак. Многие Тренгуловы — потомки именно тептярских или ясачных крестьян, которые в XVIII–XIX веках получали фамилии по имени домовладельца при переписях.

Словообразовательная модель здесь классическая для русской адаптации тюркских имён: основа на согласный (Тренгул) плюс суффикс -ов. Ударение в большинстве говоров падает на последний слог — Тренгулóв, хотя в тюркском оригинале ударение, скорее всего, стояло на первом слоге. Встречается и вариант написания Тренгулев, но он редок и обычно связан с ошибкой в документах.

Если искать однокоренные фамилии, то Тренгулов ближе всего к Тугулову, Туктагулову, Кулбаеву — у них общий принцип: личное имя с компонентом «кул» плюс русский суффикс. А вот варианта без суффикса, вроде «Тренгул», в русской среде почти не бытует — фамилия закрепилась именно в русифицированной форме.