Фамилия Тубалев — редкая русская фамилия с неочевидной основой. В отличие от большинства фамилий на -ев, образованных от крестильных имён (Иван — Иванов, Петр — Петров), здесь корень «Тубал» не имеет прямого аналога в святцах. Скорее всего, в основе лежит прозвище, которое давали по какому-то внешнему или поведенческому признаку.

Самая правдоподобная версия связывает фамилию с диалектным словом «тубал» или «тубала». В южнорусских и украинских говорах так называли неуклюжего, медлительного человека, увальня. Встречается и значение «толстый, пузатый» — от тюркского «туба» (живот, брюхо). Учитывая, что фамилия зафиксирована в основном в центральных и южных регионах России, эта версия выглядит убедительнее, чем гипотеза о происхождении от библейского имени Тувал (одного из сыновей Иафета). Библейское имя в крестьянской среде почти не использовалось, а прозвище по внешности — распространённая практика.

Суффикс -ев указывает на модель образования от основ на мягкий согласный или -ль: Тубалев — буквально «сын Тубала». В документах XVII века встречаются однокоренные фамилии Тубалов и Тубалин, что говорит о параллельном бытовании прозвища в разных формах. Скорее всего, первый носитель фамилии, крестьянин или посадский человек, получил прозвище Тубал за медлительность или крупное телосложение, а его потомки закрепили его как родовое имя.

В современных справочниках фамилия Тубалев не входит в списки самых распространённых, но встречается в Волгоградской, Ростовской и Воронежской областях. Это подтверждает её южнорусский диалектный корень. Есть и редкий вариант написания через «о» — Туболев, но он, вероятно, возник из-за акающего произношения и не меняет смысла основы.