Фамилия Унгалиев звучит непривычно для слуха жителя центральной России, и это не случайно: её корни ведут в тюркскую языковую среду, скорее всего, в казахскую или башкирскую. Основа фамилии — мужское имя Унгали (варианты: Унгалий, Унгали). Оно, в свою очередь, составное: первая часть «ун» восходит к тюркскому «он» — «десять» (или к «ан» — «зверь», что менее вероятно), а вторая — «гали» — это арабское имя Гали (Али), означающее «высокий», «возвышенный», «могучий». Таким образом, имя Унгали можно истолковать как «десятый Али» или, в переносном смысле, «очень могучий».

Модель образования типична для русифицированных фамилий народов Поволжья и Казахстана: к тюркскому имени добавили русский патронимический суффикс -ев. Форма Унгалиев буквально означает «сын Унгали». Если бы фамилия оформлялась по тюркской традиции, она звучала бы как Унгалиулы или Унгалиев. Вариант с суффиксом -ев (а не -ин) указывает на то, что имя оканчивается на согласный или безударный гласный, что и произошло.

Географически фамилия распространена в Казахстане, Оренбургской, Астраханской областях России, а также среди башкир и татар. Предки носителя фамилии, вероятно, были кочевниками-скотоводами или земледельцами, принявшими православие (в случае с башкирами и татарами) либо сохранившими мусульманскую традицию, но получившими русскую фамилию при документировании в XIX — начале XX века. Интересно, что фамилия не получила широкого распространения — она встречается относительно редко, что может говорить о локальном роде или о позднем оформлении документального закрепления.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, образованных от прозвищ или профессий, Унгалиев — чистый патроним от личного имени. Это значит, что родоначальник был известен именно под этим именем, а не по роду занятий. Встречается также вариант написания Унгалиев с буквой «й» на конце (Унгалиев) — это орфографическое колебание, не меняющее сути.