Фамилия Тулгабаева — женская форма фамилии Тулгабаев, и её происхождение ведёт нас в тюркский мир, скорее всего, в казахскую или башкирскую среду. Основа фамилии — мужское имя Тулгабай, которое состоит из двух частей: «тулга» и «бай». «Бай» — распространённый тюркский компонент, означающий «богач», «господин», «хозяин»; в именах он часто указывал на состоятельность или высокое положение человека. Слово «тулга» сложнее: в тюркских языках оно может означать «вдовец» или «одинокий», но в контексте личных имён его нередко связывают с понятием «устойчивый», «крепкий» (от тюркского «тул» — «стойкий», «выносливый»). Таким образом, имя Тулгабай, скорее всего, давали с пожеланием мальчику стать крепким, надёжным человеком, способным содержать семью и хозяйство.

Фамилия образована по типичной для тюркских народов модели: к имени добавлялся русский суффикс -ев (вариант -ов после мягких согласных), который в XIX–XX веках закрепился в документах при переходе на русскую систему фамилий. Женская форма с окончанием -а появилась как естественное грамматическое изменение по роду. Встречается фамилия преимущественно в Казахстане, среди казахов, а также в Башкортостане и у татар — регионах, где исторически были распространены составные имена с компонентом «бай».

Примечательная деталь: в отличие от многих фамилий на -ев, которые образованы от профессий или прозвищ, Тулгабаева напрямую восходит к личному имени. Это значит, что предок носительницы фамилии, вероятно, был рядовым кочевником или земледельцем, а не представителем знати — имена с «бай» в народной среде давали часто, не подразумевая реального богатства, а скорее как благое пожелание. В письменных источниках фамилия встречается редко, что говорит о её локальном бытовании: она не получила широкого распространения за пределами ареала тюркских народов Поволжья и Центральной Азии.