Фамилия Тульментьев — редкая и с неочевидной этимологией. Чтобы её понять, нужно отбросить привычное окончание -ев и присмотреться к основе «Тульмент». Скорее всего, перед нами не русский корень, а заимствование, которое обросло местными суффиксами.

Самая вероятная версия связывает фамилию с литовским или польским словом tulminti — «толкать», «теснить», «давить». В литовском языке есть слово tulmė (густая масса, толпа) и глагол tulminti (мять, тискать). Отсюда могло возникнуть прозвище Тульмень (или Тульменть) для человека грузного, плотного, либо для того, кто работал с чем-то вязким и тяжёлым, например, с глиной или тестом. Суффикс -ев в русской фамилии указывает на принадлежность: «сын Тульмента» или «из семьи Тульментьевых».

Менее убедительная, но возможная версия — от тюркского имени или прозвища. В татарском языке есть корень түл (плата, вознаграждение) и слово түлмән — «плательщик», «дающий откуп». Однако для фамилии на -ев это редкий случай, и фонетически форма «Тульменть» ближе к балтийскому источнику.

Географически фамилия тяготеет к западу России. Встречается в Псковской, Новгородской и Тверской областях — то есть в зоне исторических контактов с балтийскими народами (литва, латгалы). В этих краях литовские корни в фамилиях не редкость, и Тульментьев — один из таких примеров, сохранивший исходное прозвище почти без изменений.

Написание с мягким знаком (Тульментьев, а не Тульментев) — ещё одно указание на иноязычную основу. В русских фамилиях от имён на -ий или -ей мягкий знак в суффиксе -ев встречается, но здесь он стоит в корне, что подчёркивает непривычность слова для русского уха. Носители фамилии, вероятно, происходят из одного или нескольких родов, закрепившихся в указанных регионах, но массового распространения она не получила.