Фамилия Тульчеева образована от мужского имени или прозвища Тульчей. В её основе лежит тюркское слово «тул» — «вдова» или «овдовевший». С суффиксом «-чей» (указывающим на принадлежность или склонность) прозвище Тульчей могло означать «вдовец», «человек, оставшийся без пары», либо, в переносном смысле, «одинокий, нелюдимый». Такие прозвища давали не столько по семейному положению, сколько по характеру или образу жизни.

Модель образования фамилии — типичная для русской ономастики: к основе Тульчей добавили патронимический суффикс «-ев» (вариант «-ов» после мягкого согласного), указывающий на принадлежность к роду: «чей?» — Тульчеев, то есть сын или потомок Тульчея. Женская форма Тульчеева закрепилась как фамилия по мужу или отцу.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически пересекались русское и тюркское население: Поволжье, Урал, южные области России. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении — возможно, от одного прозвища в конкретной деревне или слободе.

Спорных версий здесь немного. Иногда корень «тул» связывают с тюркским «тулга» — «шлем» или «тулуп» — «шуба», но эти значения далеки от суффикса «-чей» и не складываются в логичное прозвище. Версия с «вдовцом» — самая прямая и словообразовательно прозрачная.

В отличие от фамилий на «-ин» или «-ский», Тульчеева сохранила редкий формант «-ей», который в русских фамилиях встречается редко (ср. Алёшин, Бурчей). Это делает её интересным примером адаптации тюркского прозвища к русской фамильной модели без промежуточных этапов.