Фамилия Валитдинов — один из ярких примеров того, как русская модель фамилии на -ов накладывается на тюркское или арабо-персидское имя. Вопреки возможному предположению, корень здесь не связан с глаголом «валить» или чем-то подобным. Основа фамилии — арабское мужское имя Валитдин, которое в свою очередь сложено из двух частей: «вали» (святой, друг, покровитель) и «дин» (вера, религия). Полное значение — «друг веры» или «святой религии». Имя распространено в среде мусульманских народов, особенно у татар, башкир и в некоторых регионах Кавказа.

Суффикс -ов указывает на русский способ оформления фамилии, который в XVI–XIX веках активно перенимали народы, входившие в состав Российского государства. Для татарских и башкирских фамилий это типичный патронимический формант: он означает «сын Валитдина» или «принадлежащий к роду Валитдина». Встречаются также менее частые варианты — Валитдиновский, но именно форма на -ов стала основной.

Географически фамилия Валитдинов чаще всего встречается в Татарстане, Башкортостане, а также в Челябинской и Оренбургской областях, где исторически компактно проживают татары и башкиры. В дореволюционной переписи носители этой фамилии числились преимущественно среди крестьян, реже — среди купцов и духовенства, так как имя Валитдин нередко давали в семьях мулл. В советское время фамилия распространилась шире за счет миграции в города.

Интересная деталь: в некоторых старых записях встречается написание Валитдиновъ с твёрдым знаком на конце — это орфографическая норма до реформы 1918 года. Также возможны варианты с ударением на второй или третий слог, что зависит от местного произношения: Вали́тдинов или Валитди́нов. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Валитов, Валиев, Валишин образованы от той же основы «вали», но без второй части «дин», что делает Валитдиновых носителями более сложного, двухкорневого имени.