Фамилия Умаргалиев — яркий пример сложения двух арабских имён, которые попали в русский язык через тюркскую среду. Её основа — составное имя Умаргали, где первая часть восходит к имени Умар (араб. عمر — «жизнь», «живущий»), а вторая — к имени Гали (араб. علي — «высокий», «возвышенный», «великий»). В исламской традиции оба имени имеют высокий статус: Умаром звали второго праведного халифа, а Гали (Али) — четвёртого, двоюродного брата и зятя пророка Мухаммеда. Соединение двух сакральных имён в одно — характерный для тюркских народов способ усилить благословение, которое родители давали ребёнку.

Словообразовательная модель здесь типична для русской адаптации тюркских фамилий: к основе на -и (Умаргали) добавляется русский патронимический суффикс -ев, который указывает на принадлежность: «сын Умаргали». Именно этот суффикс, а не -ов, закрепился после мягких и шипящих согласных, что и дало форму Умаргалиев. Если бы основа оканчивалась на твёрдый согласный, мы бы увидели вариант Умаргалов, но в данном случае язык «смягчил» переход.

Географически фамилия распространена в среде казахского, башкирского и татарского населения, а также у народов Северного Кавказа, где имя Умаргали встречается как двуосновное мужское имя. В дореволюционной России носители такой фамилии относились преимущественно к крестьянскому или торговому сословию, так как дворянские роды у этих народов обычно оформляли фамилии с помощью других моделей (например, на -ский или -ин). В советских записях актов гражданского состояния форму Умаргалиев закрепили окончательно, отбросив возможные варианты вроде Умаргалин или Умаргалович, которые могли бы возникнуть по аналогии с другими тюркскими фамилиями.

С точки зрения ономастики, фамилия Умаргалиев интересна тем, что её основа — не прозвище и не профессия, а чистое имя, что указывает на сильное влияние исламской культуры на антропонимию. В отличие, скажем, от фамилий, образованных от названий ремёсел или животных, здесь нет бытовой привязки: человек просто носил имя, прославляющее веру. Редкость фамилии (она не входит даже в топ-5000 русских фамилий) объясняется тем, что двусоставные имена типа Умаргали в XX веке постепенно вытеснялись более короткими формами — Умар или Гали.