Фамилия Тюльгина — женская форма фамилии Тюльгин, и её происхождение неочевидно даже для специалиста. В отличие от многих русских фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров) или названий профессий (Кузнецов, Мельников), корень «тюльг-» встречается редко и не имеет однозначного толкования в литературном русском языке.

Скорее всего, основа восходит к диалектному или иноязычному слову. В русских говорах, особенно на севере и в Сибири, «тюльга» или «тюлька» могла обозначать что-то маленькое, невзрачное или, наоборот, неповоротливое — ср. с «тюлень» и диалектным «тюля» (мешок, куль). Однако более правдоподобна версия о тюркском происхождении: в татарском, башкирском и казахском языках «тюлькю» (төлке) означает «лиса». Прозвище Лиса — типичное для многих культур, оно могло характеризовать человека как хитрого, ловкого или рыжего. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Тюльгин — «сын или потомок Тюльги» (человека с прозвищем Тюльга/Тюлька).

Модель образования здесь классическая для русских фамилий: прозвище на -а, -я плюс притяжательный суффикс -ин. Такие фамилии чаще всего встречались в среде крестьян и посадских людей, особенно в северных и центральных губерниях России, где было сильное влияние финно-угорских и тюркских языков. Географически фамилия Тюльгин фиксируется в документах XIX века в Вятской, Пермской и Оренбургской губерниях — как раз в зоне активных контактов с татарами и башкирами.

Стоит отметить, что в русской ономастике фамилия Тюльгин стоит в ряду с такими же редкими, как Тюлькин (от тюлька — мелкая рыба или прозвище), Тюльпанов (от названия цветка) и Тюленев (от названия животного). Общего корня с «тюль» (вид ткани) здесь нет — это случайное созвучие.

Таким образом, фамилия Тюльгина, скорее всего, указывает на предка, носившего прозвище Тюльга (Лиса) в тюркской среде или, реже, диалектное прозвище, связанное с внешностью или поведением. Точное значение без архивных записей по конкретной семье определить сложно, но тюркская версия выглядит убедительнее из-за ареала бытования.