Фамилия Тюлбенджян — армянская по происхождению, и её разумнее всего анализировать, отталкиваясь от характерного для армянских фамилий суффикса -ян. Этот суффикс в армянском языке выполняет ту же роль, что русские -ов или -ин: он указывает на принадлежность к роду, происхождение от предка. Дословно Тюлбенджян означает «из рода Тюлбенджянов» или «потомок Тюлбенджа».

Основа фамилии — «Тюлбендж» — почти наверняка восходит к профессиональному прозвищу. В армянском языке есть слово «тюлбенд» (тюльбенд), которое заимствовано из персидского и означает «тюрбан» или «чалма». Соответственно, «тюлбенджян» — это человек, который делал тюрбаны или торговал ими. Учитывая, что в традиционном армянском обществе ремесленные прозвища часто становились фамилиями, версия о предке-ремесленнике выглядит наиболее правдоподобной. Второй возможный вариант — прозвище человека, который постоянно носил тюрбан, но это менее вероятно: фамилии чаще образовывались от названия занятия, чем от предмета одежды.

Географически фамилия Тюлбенджян указывает на западные регионы исторической Армении (территория современной Турции) или на армянскую диаспору, сложившуюся после геноцида. В самой Армении фамилия встречается, но не входит в число самых распространённых. В русском языке фамилия пишется с мягким знаком на конце, что является калькой с армянского произношения, хотя в оригинале на конце звучит твёрдый звук «дж».

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, можно вспомнить Тюльбенджян (с мягким «ль»), Тюльбендян или Тюльбенджан. Разница в написании — результат адаптации к разным алфавитам и диалектам. Все они ведут к одному корню и одному ремеслу: предок носителя этой фамилии, скорее всего, был мастером по изготовлению головных уборов.