Фамилия Ульяшев образована от имени Ульяш — разговорной формы канонического крестильного имени Иулиан (от латинского Julianus — «Юлиев», то есть принадлежащий к роду Юлиев; в народной этимологии часто связывалось с именем месяца июль). В русской ономастике имя Иулиан давало несколько обиходных вариантов: Ульян, Уляш, Ульяш. Суффикс -аш в данном случае не столько уменьшительно-ласкательный, сколько просторечный, характерный для северных и среднерусских говоров: так могли звать человека в быту, в кругу семьи или соседей.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий на -ев: к основе Ульяш- прибавлялся притяжательный суффикс, указывающий на принадлежность («чей сын?» — Ульяшев). Такая форма говорит о том, что фамилия сложилась не позднее XVII века, когда отчества на -ов/-ев окончательно закрепились как наследственные. Встречается и параллельная фамилия Ульяшин, но Ульяшев — вариант с более архаичным суффиксом, который в некоторых регионах (например, в Вятской или Архангельской губерниях) сохранялся дольше.

Географически фамилия Ульяшев распространена неравномерно. По данным переписей XIX — начала XX века, основная масса носителей жила в центрально-чернозёмных и поволжских губерниях — Тамбовской, Саратовской, Пензенской. Встречается она и на Урале, куда переселенцы принесли её с собой в ходе колонизации. В современных телефонных справочниках и базах регистрации Ульяшевы чаще всего зафиксированы в Татарстане, Башкортостане и Самарской области — это указывает на то, что фамилия могла быть воспринята и некоторыми тюркоязычными народами, но её основа, безусловно, славянская.

С точки зрения социального статуса предки Ульяшевых были, скорее всего, крестьянами или посадскими людьми. Фамилия не содержит дворянских или духовных формантов (вроде -ский, -цкий), а суффикс -ев чаще встречается в среде, где имя-основа было распространено в народной, а не в книжной форме. Прозвище Ульяш могло принадлежать человеку, родившемуся в июле или крещённому в день святого Иулиана, но с тем же успехом оно могло закрепиться за любым носителем имени — без дополнительной смысловой нагрузки.

Любопытная деталь: в некоторых говорах «ульяш» означало не только имя, но и прозвище нерасторопного или мечтательного человека — от глагола «ульяться» (медлить, задумываться). Однако эта версия менее надёжна: в письменных источниках XVI–XVII веков форма Ульяш встречается исключительно как личное имя, а не как нарицательное. Так что основная линия происхождения — от крестильного имени, что делает фамилию Ульяшев одним из многих «патронимических» прозваний, но с характерным для своего региона звучанием.