Фамилия Баламбаева — женская форма фамилии Баламбаев. В русской традиции такие фамилии образуются от мужских через прибавление суффикса -а, и они указывают на принадлежность к роду (жена или дочь Баламбаева).

Корень фамилии — «баламба» — звучит не по-славянски. Скорее всего, это тюркская основа. В тюркских языках (казахском, киргизском, башкирском, татарском) есть слово «балам» — «дитя моё», «ребёнок мой» (от «бала» — дитя, с притяжательным аффиксом -м). Вторая часть «ба» может быть усилительной частицей или остатком другого слова. Таким образом, «баламба» в вольном переводе — «моё дитятко», «моего ребёнка». Это ласкательное прозвище, которым могли называть младшего, любимого сына или внука.

Вероятно, родоначальник Баламбаевых получил такое прозвище в детстве, и оно закрепилось за ним во взрослой жизни. В среде казахов и других тюркских народов такие прозвища-обереги или ласкательные обращения нередко становились основой для родовых имён. Фамилия Баламбаева распространена преимущественно в Казахстане и среди тюркоязычных народов России. В русском реестре фамилий она встречается редко и в основном у потомков, сохранивших память о тюркских корнях.

Словообразовательная модель с суффиксом -ев (а не -ов) тоже указывает на нерусское происхождение основы: в русских фамилиях суффикс -ев пишется после мягких согласных и шипящих (например, Балашёв от Балаш), но здесь он просто адаптирует тюркское окончание под русскую грамматику. Никакого значения в суффиксе, кроме оформления фамилии, нет.

О дворянском происхождении Баламбаевых сведений нет. Скорее всего, это фамилия крестьянская или казачья, возникшая в среде простого народа, где прозвища передавались по наследству.