Фамилия Алжабаев — одна из тех, где разбор упирается в географию. Она почти наверняка тюркская, и её основа — личное мужское имя или прозвище Алжабай. В тюркских языках, особенно казахском и башкирском, компонент «бай» означает «богатый», «хозяин», «господин». Первая часть «алжа» сложнее: она может восходить к «алжа» (пёстрый, рябой) или к «алжау» (заблуждаться, ошибаться). Таким образом, Алжабай — это либо «пёстрый богач» (по цвету масти скота или внешности), либо «богач-простак», которого легко обмануть. Второй вариант как прозвище звучит более вероятно для кочевой среды, где меткая характеристика человека закреплялась в имени.

Суффикс «-ев» в фамилии — русский патронимический формант, который приращивали к тюркским именам при оформлении фамилий в XIX — начале XX века. Это стандартная модель для южноуральских и казахстанских земель, где оседали казаки или крещёные татары и башкиры. Форма Алжабаев, а не Алжабайев или Алжабайулы, указывает на то, что фамилию фиксировали в русской канцелярии по принципу «имя отца + -ев». То есть предка звали Алжабай, а его сын или внук стал Алжабаевым.

Встречается фамилия преимущественно в Оренбургской области, Башкортостане и на западе Казахстана (Актюбинская область). Это ареал расселения казахов Младшего жуза и южных башкир. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках её почти нет — фамилия редкая и, скорее всего, поздняя, возникшая не раньше середины XIX века. Сословно носители могли быть как государственными крестьянами из башкир, так и казахами, приписанными к казачьему войску.

Есть ещё одна версия, менее надёжная, но любопытная: связь с арабским «аль-джаба» (гора, горный массив). Тогда Алжабаев — «горный человек», через тюркское посредничество. Но для кочевых народов, не имевших традиции арабских фамилий, такой путь маловероятен. Бай в окончании выдаёт тюркскую основу с головой.