Фамилия Тухтева — женская форма, а мужская — Тухтев. В русской традиции фамилии на -ев, как правило, образовывались от основ, оканчивающихся на согласный или -й, но в данном случае основа заканчивается на гласный «е», что указывает на нерусское, скорее всего, тюркское происхождение. Суффикс -ев присоединился к основе Тухте-, которая представляет собой либо прозвище, либо личное имя.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с тюркским словом «тухте» или «тукта» — «остановка», «стой», «задержка». В тюркских языках, особенно в татарском и башкирском, существует имя Тухта (Тукта) со значением «остановись», «будь стойким». Такие имена-обереги давали, чтобы удержать ребёнка в жизни, защитить от болезней, то есть «остановить» смерть. Форма Тухтева могла возникнуть из диалектного варианта Тухтей (как Алтынбай → Алтынбеев) или из прозвища Тухте — «медлительный», «тот, кто останавливается».

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Приуралью. Встречается в Татарстане, Башкортостане, а также среди астраханских татар. В русских переписных книгах XVII–XVIII веков фиксировались служилые татары и новокрещены с подобными основами: Тухта, Тухтамыш, Тухтагул. Фамилия Тухтева могла появиться, когда носитель переходил из ислама в православие: ему давали фамилию по отцовскому имени, русифицируя её суффиксом -ев.

Вторая, менее вероятная версия — от финно-угорского корня, например, от коми-зырянского «тухта» (небольшая возвышенность, холм). Но против этого говорит отсутствие типичных для коми фамильных суффиксов (-ов, -ев в чистом виде редкость) и распространённость фамилии именно в тюркоязычной среде.

С точки зрения социального статуса, предки носительниц фамилии Тухтева в большинстве случаев были крестьянами или мещанами, реже — служилыми людьми по прибору (стрельцы, казаки). Дворянских родов с такой фамилией в «Бархатной книге» и других родословных сборниках нет.