Фамилия Тулеугалиев — редкий случай среди русских фамилий, так как она имеет не славянское, а тюркское происхождение. Её основа — казахское личное имя Тулеугали, которое состоит из двух частей: «Тулеу» (в переводе с казахского — «желание», «мечта», «надежда») и «Гали» (арабское имя, означающее «великий», «высокий», «возвышенный»). В целом имя можно истолковать как «великое желание» или «высокая мечта». Такие составные имена были популярны в казахской ономастике, так как несли пожелание счастливой судьбы и удачи ребёнку.

Суффикс «-ев» в фамилии указывает на её русификацию. В XIX — начале XX века, когда казахи входили в состав Российской империи, их фамилии часто адаптировали под русскую модель: к основе имени добавляли суффиксы -ов/-ев, -ин. Таким образом, Тулеугалиев — это буквально «потомок Тулеугали». Если бы фамилия осталась в исконном виде, она могла бы звучать как Тулеугалиулы (с казахским патронимическим суффиксом «улы» — «сын»).

Фамилия распространена в основном среди казахов, особенно в Западном Казахстане и прилегающих регионах России (Астраханская, Оренбургская области). Встречается она и у представителей других тюркских народов, но реже. В русском языке фамилия склоняется по правилам мужских фамилий на согласный: Тулеугалиева, Тулеугалиеву и т.д., хотя в казахском языке она была бы неизменяемой.

Не стоит путать её с фамилией Тулегенов, образованной от имени Тулеген (буквально «желанный»). У Тулеугалиева более сложная морфология: вторая часть имени — «Гали» — отсылает к арабскому корню, что роднит её с фамилиями Галиев, Галиуллин. В целом же, носитель фамилии Тулеугалиев — наследник имени, которое когда-то давали с надеждой на большую, высокую мечту.