Фамилия Тугалев — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано с характером или поведением, а не с профессией или местностью. В её центре — древнерусское слово «тугой», которое в старину означало не только «плотный» или «упругий», но и «скупой», «суровый», а также «упрямый». Человек, получивший прозвище Тугой или Тугаль (уменьшительно-ласкательная форма), мог быть либо прижимистым хозяином, либо человеком тяжёлым в общении, несговорчивым. Суффикс -ев указывает на патронимическое происхождение: Тугалев — буквально «сын Тугаля».

Модель образования здесь типична для северных и центральных русских земель: от прозвища на -аль (ср. Коваль, Купаль) через притяжательное прилагательное. Любопытно, что в некоторых говорах «тугаль» могло быть ироничным именем для медлительного или тугодума — в этом случае фамилия отражает не столько отрицательную черту, сколько насмешливую характеристику, которую давали в деревне. В ономастике это нередкий сценарий: прозвище закреплялось за родом, даже если исходный повод для насмешки давно забыт.

В отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я), Тугалев — типичный «твердый» вариант. По данным региональных исследований, фамилия встречается в основном в Вологодской и Архангельской областях, что косвенно подтверждает её севернорусские корни: в этих краях продуктивна была модель прозвищ на -аль с последующим -ев. Спорных версий немного: попытка связать основу с тюркским «тугай» (лесная чаща) маловероятна, так как фамилия не имеет южных или восточных ареалов распространения.

Социальная среда носителей фамилии, скорее всего, крестьянская. В документах XVII–XVIII веков подобные фамилии встречаются среди черносошных крестьян и посадских людей Русского Севера. Сословная принадлежность здесь неразличима: Тугалевы могли быть как зажиточными землепашцами, так и ремесленниками. Единственное, что можно утверждать с уверенностью, — фамилия древняя, но не аристократическая, её носители не входили в дворянские родословные книги.