Фамилия Тувалев — редкий случай, когда географическая привязка объясняет почти всё, а вот корень слова оставляет место для споров. Начнём с суффикса: -ев указывает на притяжательное значение «чей?» — сын или потомок человека по имени или прозвищу Тувал. Сама основа «Тувал» в русских говорах не встречается как нарицательное слово, зато хорошо известна как топоним. В Республике Коми, в Усть-Куломском районе, есть деревня Тувалово, а в Ярославской области — село Тувалово. Фамилия Тувалев почти наверняка образована именно от названия такого населённого пункта. Человек, переехавший из Тувалова в другое место, получал прозвище Тувал, а его дети становились Тувалевыми — то есть «выходцы из Тувалова». Это типичная модель для русских фамилий на -ев, особенно в северных и центральных губерниях.

Менее вероятная, но лингвистически возможная версия — происхождение от личного имени. В древнерусских летописях встречается имя Тувал, которое могло быть либо сокращением от библейского Фувал (внук Ноя, упомянутый в Книге Бытия), либо местным дохристианским прозвищем. Однако имя Тувал в крестьянской среде фиксируется крайне редко, и большинство исследователей склоняются к топонимическому объяснению. В пользу этого говорит и то, что фамилия Тувалев почти не встречается за пределами тех областей, где есть соответствующие деревни — Коми, Ярославская, Вологодская области.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ев (а не -ов) стоит после мягкого согласного «л», что естественно для русской морфологии. Ударение, скорее всего, падает на второй слог: Тува́лев. В дореволюционных метрических книгах фамилия могла писаться через «о» — Тувалов, но вариант с «е» закрепился как основной.

Что касается социального статуса: носители фамилии в XIX веке — преимущественно государственные крестьяне и мещане. Дворянских родов Тувалевых не зафиксировано. Фамилия остаётся редкой, не входит даже в первые две тысячи по частотности в России, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: если вы Тувалев, ваши корни почти наверняка ведут в одну из трёх-четырёх деревень с тем же названием.