Фамилия Жолялетдинова — вариант женского рода от мужской формы Жолялетдинов. Её основа — арабское имя Джалялетдин (в разных транскрипциях: Жалялетдин, Джалял ад-Дин, Зиялетдин). Имя составное: «джаляль» (величие, слава) и «дин» (вера, религия). В целом — «величие веры», «слава религии». Это теофорное имя, распространённое в мусульманских культурах Поволжья и Средней Азии.

В русской записи «Жолялетдинова» отразилась местная фонетика. Первый звук имени Джалял — мягкий «дж», который в татарском и башкирском языках часто переходит в «ж». Так Джалялетдин превратился в Жалялетдина, а в бытовом произношении — в Жолялетдина. Форма с «ё» (Жоля-) — результат адаптации через русское письмо: безударное «а» после мягкого «ж» на слух воспринимается как «ё» или «е».

Фамилия образована по русской модели притяжательных прилагательных с суффиксом -ов: Жолялетдин → Жолялетдинов. Это типичный способ русификации тюркских и арабо-персидских имён у татар, башкир и других народов, вошедших в состав Российской империи. Суффикс указывал на принадлежность к роду: «сын Жолялетдина».

Географически фамилия тяготеет к Татарстану, Башкортостану и Оренбуржью. Встречается и у казахских семей, но реже: у казахов арабские имена чаще оформлялись без русского суффикса (просто Жалялетдин). Форма с -ов — признак того, что предки были подданными Российской империи и прошли через переписи XIX — начала XX века, когда фамилии записывали по шаблону «имя + ов/ев».

Социально носители фамилии — потомки мулл, учителей медресе или просто набожных людей, получивших имя в честь религиозного деятеля. Само имя Джалялетдин было популярно среди татарских имамов и богословов. Встречается и обратная версия: фамилия могла возникнуть от прозвища, данного за набожность, но это менее вероятно — прозвища редко сохраняли столь длинное и точное имя.