Фамилия Тюмереков — редкий пример фамилии, образованной от тюркского имени-прозвища, которое почти не встречается за пределами определённых регионов. В основе лежит мужское имя Тюмерек (варианты — Тюмеряк, Тюмер), которое восходит к древнетюркскому корню «тюм» — «десять тысяч», «тьма». В кочевых обществах этот корень использовался как компонент имён со значением «несметный», «многочисленный», «великий» (ср. Тюмен, Тюмер). Суффикс -ек/-ак в тюркских языках часто придаёт уменьшительно-ласкательный или личный оттенок, поэтому Тюмерек можно перевести примерно как «маленький Тюмень» или «тот, кто как десять тысяч» — метафора силы или многочисленного потомства.

Фамилия образована по русской патронимической модели: к основе Тюмерек добавили русский суффикс -ов, что означает «сын Тюмерека». Такая гибридная форма (тюркское имя + русский суффикс) типична для фамилий поволжских татар, башкир, чувашей и некоторых групп сибирских татар, которые в XIX — начале XX века массово получали фамилии по отцу при переписях. Географически фамилия Тюмереков чаще всего фиксируется в Татарстане, Башкортостане и Оренбургской области — в зоне расселения казанских татар и мишарей.

Интересная деталь: в некоторых говорах татарского языка слово «тюмерек» могло означать не только имя, но и прозвище круглого, плотного человека (от «тюм» — «ком», «шар»). Если это так, то фамилия могла возникнуть не от имени, а от прозвища по внешности. Однако первая версия — от имени — более распространена в ономастике, поскольку имя Тюмерек встречается в старых метрических книгах и родословных.

Сословно носители фамилии относились к государственным или ясачным крестьянам, реже — к торговым людям. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В дореволюционных источниках фамилия встречается в записях мечетей Казанской и Уфимской губерний, что подтверждает её тюркское происхождение в среде мусульманского населения.

В написании возможны варианты: Тюмереков, Тюмеряков, реже Тюмерек. Стоит отличать её от похожей фамилии Тюмеров, которая образована от более короткой формы имени Тюмер.