Фамилия Турлыгина — женская форма фамилии Турлыгин. Её основа восходит к прозвищу Турлыга, которое в русских говорах могло иметь два значения. Первое и самое вероятное: «турлыга» — это жердь, шест, длинная палка. Такое прозвище могли дать высокому, худощавому человеку. Второе значение — диалектное название растения, чаще всего так в народе называли борщевик или дудник. Прозвище могло пристать к тому, кто жил в зарослях этих трав или занимался их сбором.

Модель образования типична для северных и центральных русских областей: суффикс -ин указывает на принадлежность. Турлыгин — буквально «сын Турлыги» или «человек из рода Турлыги». Форма на -а (Турлыгина) — стандартное окончание для замужней женщины в русской фамильной системе, не несущее дополнительного смысла.

В ономастических справочниках фамилия фиксируется редко. Она не попала в классические списки боярских или дворянских родов, что говорит о её крестьянском или посадском происхождении. Турлыгиных можно встретить в Поволжье и на Урале — в регионах, где сохранялись архаичные говоры с корнем «турл-». Сравните с однокоренными фамилиями Турлов, Турлыков — все они образованы от прозвищ, связанных либо с долговязостью, либо с местной флорой.

Написание фамилии устойчиво: с буквой «ы» в середине и окончанием -а. Вариант «Турлигина» ошибочен, так как корень «турл-» в диалектах не смягчается.