Фамилия Тюгалев образована от прозвища или нецерковного имени Тюгаль. Основа фамилии — редкая, и её происхождение неочевидно. Чтобы понять корень, стоит отвлечься от современного звучания и обратиться к диалектной лексике.

Наиболее вероятная версия связывает Тюгаля с диалектным глаголом «тюгать» или «тюкать», который в ряде говоров означал «стучать, ударять, бить» или «клевать (о птице)». В переносном смысле так могли назвать человека настойчивого, упрямого, «долбящего» одно и то же, либо же, наоборот, суетливого, делающего много мелких дел. Суффикс -аль в таких прозвищах (ср. «кусаль», «пугаль») придавал слову оттенок деятеля — «тот, кто тюгает».

Менее распространённая, но тоже возможная гипотеза — связь с тюркскими языками, где корень «тюг» мог означать «род, племя» или «знамя, бунчук». Однако в таком случае ожидалась бы форма на -ев (Тюгалев), а не на -ев, и в русской ономастике фамилии с тюркской основой обычно имеют более прозрачную географическую привязку. Для Тюгалева такая привязка не прослеживается, поэтому версия с русским диалектным глаголом выглядит убедительнее.

Фамилия Тюгалев — с суффиксом -ев, что указывает на принадлежность («чей?»). В отличие от более массовых фамилий на -ов, форма на -ев часто встречалась в среде, где прозвище или имя оканчивалось на мягкий согласный или на -й. Тюгаль (с мягким л) дал закономерное Тюгалев, а не Тюгалов.

Встречаемость фамилии невысокая, она не принадлежит к числу распространённых дворянских или купеческих родов. Скорее всего, это фамилия крестьянского или мещанского происхождения, закрепившаяся в какой-то одной местности. Человек с прозвищем Тюгаль мог быть ремесленником, работавшим с ударами (кузнец, молотобоец, плотник), или просто получить прозвище за манеру поведения.