Фамилия Тюлюмень — редкий случай, когда в основе лежит не русское слово, а тюркское личное имя. Всё указывает на то, что перед нами фамилия, образованная от имени Тюлюмень (варианты: Тюлюмен, Тюльмень), которое восходит к древнетюркскому «тюлю» — «желание, мечта» или «тюль» — «чужой, иной». Имя могло иметь значение «желанный» (долгожданный ребенок) или, напротив, «чужеземец». Это типичная модель для фамилий, возникших у русских крестьян и служилых людей в Поволжье, Приуралье и Сибири — регионах, где веками шло смешение с татарами, башкирами, чувашами.

Сама фамилия не имеет привычного русского суффикса -ов или -ин. Тюлюмень — это застывшая форма имени в именительном падеже, без дополнительного оформления. Такое встречается у фамилий, которые зафиксировали прозвище или имя в том виде, в каком его слышали. В русской традиции подобная модель редка, но возможна: например, фамилии Бурлак, Соловей или Коваль. В случае Тюлюмень это указывает на то, что предок, скорее всего, не был крепостным, а принадлежал к вольным людям — казакам, однодворцам или государственным крестьянам, у которых фамилии закреплялись не через помещика, а по факту рождения.

Географически фамилия тяготеет к южным и восточным регионам. Исторические записи встречаются в Оренбургской, Уфимской и Пермской губерниях. Встречается и в среде сибирских татар, и у русских старожилов, что лишний раз подтверждает: имя Тюлюмень было межнациональным. Никакого отношения к городу Тюмень фамилия не имеет — это случайное созвучие. Корень другой, и ударение в фамилии обычно падает на последний слог: Тюлюме́нь.

Если говорить о социальном контексте, то носители фамилии в XVIII–XIX веках чаще всего были ямщиками, казаками или крестьянами, жившими вдоль торговых путей. Имя Тюлюмень могло стать прозвищем для человека, который долго странствовал или вернулся издалека — «чужак», ставший своим. В любом случае, фамилия сохранила память о тюркском имени, которое в русской среде перестало употребляться уже к началу XX века.