Фамилия Тухашев — нечастая, но с прозрачной и, скорее всего, тюркской основой. Её ядро — личное имя Тухаш, которое в разных тюркских языках может означать «родившийся в месяц туха» (по лунному календарю) или быть вариантом имени с корнем «тук» — «сытый, полный». Вторая версия, менее вероятная, но возможная в среде кавказских народов: связь с адыгским (черкесским) словом «тухъ» — «соль», то есть прозвище солевара или торговца солью. Однако для фамилии с суффиксом -ев характерна именно модель от имени собственного.

Суффикс -ев указывает на русскую патронимическую форму: Тухашев буквально означает «сын Тухаша». Такие фамилии обычно закреплялись в XVI–XIX веках у народов, входивших в состав Российской империи, особенно у крещёных татар, башкир, а также у горских народов Северного Кавказа, у которых имя фиксировали по русским документам. Если предок был Тухаш, то его дети автоматически становились Тухашевыми.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Предкавказью. В татарской среде встречается написание Төхәшев, но в русской записи оно унифицировалось. Встречается и вариант Тухашов — с более редким суффиксом, но это уже другая ветвь. Социальный слой носителей — преимущественно крестьяне и казаки; в дворянских родословных книгах фамилия не отмечена.

Что отличает Тухашева от похожих фамилий (Тухаев, Туханов) — это сохранение глухого «ш» в основе. В тюркских языках переход «ш» в «с» или «ч» обычен, но здесь форма застыла в написании, которое застал писарь при первой записи. Поэтому фамилия — своего рода фонетический снимок XIX века: её произносят так, как услышал русский чиновник при крещении или переписи.