Фамилия Янгелев — одна из тех, где за привычным русским окончанием -ев скрывается нерусская, скорее всего тюркская основа. Вопреки возможному предположению, она не связана напрямую с именем Ян (польская или белорусская форма Иоанна). Корень здесь — «янгыл» или «янгел», что в ряде тюркских языков (особенно в татарском, башкирском, казахском) означает «ошибка», «заблуждение», «оплошность». Соответственно, прозвище Янгел (или Янгель) мог получить человек нерасторопный, часто ошибающийся или, напротив, тот, кого так в шутку прозвали за одну крупную оплошность.

Модель образования типична для восточнославянского ономастикона: к основе Янгел- добавился патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Янгела). Фамилия закрепилась, скорее всего, в среде крещёных татар или в смешанных русско-тюркских регионах Поволжья и Приуралья. В пользу этой версии говорит и то, что в дореволюционных метрических книгах Оренбургской, Уфимской и Казанской губерний встречаются как прозвище Янгель, так и фамилия Янгелев.

Менее вероятна, но не исключена версия от имени Ангел — через диалектное «янгел» (с начальным «я» вместо «а»). Однако это скорее южнорусская или украинская черта, а география фамилии Янгелев тяготеет к востоку, что делает тюркскую этимологию основной.

Интересно, что фамилия довольно редкая. Встречается также в форме Янгелов (с ударением на первый слог) и иногда путается с фамилией Янгель — последняя может быть как украинским вариантом, так и самостоятельным тюркским прозвищем без русификации. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) Янгелев не упоминается, что подтверждает его локальный, нестоличный характер.