Фамилия Байманалиев — это типичная для тюркских народов «патронимическая» фамилия, то есть образованная от полного имени отца или предка. Её основа — личное имя Байманали, которое само по себе является сложносоставным, что характерно для мусульманских именных традиций Центральной Азии.

Имя Байманали распадается на два компонента. Первый — «Байман». Это производная форма от имени Баймухаммет, где «бай» (древнетюркское — «богатый человек», «господин») соединяется с именем пророка Мухаммеда (в переводе с арабского — «восхваляемый», «прославляемый»). Вторая часть — «али» — восходит к арабскому прилагательному со значением «возвышенный», «высокий», «великий» (известному, например, по имени халифа Али).

Таким образом, имя Байманали — это своего рода двойное усиление: «богатый и прославляемый» + «возвышенный». В итоге его можно трактовать как «великий Баймухаммет» или «могущественный и богатый Мухаммет». Это имя давали с надеждой на то, что ребёнок унаследует богатство и знатность, а также будет находиться под покровительством исламских святынь.

Фамилия образована по русской модели с помощью суффикса -ев, который присоединяется к основе, оканчивающейся на гласный (Байманали). Такой способ оформления фамилий был широко распространён в XIX–XX веках среди народов Кавказа и Средней Азии при взаимодействии с русской административной системой. Буквально фамилия Байманалиев означает «принадлежащий к роду Байманали» или «потомок Байманали».

Географически фамилия Байманалиев наиболее характерна для Казахстана (особенно южных регионов) и Кыргызстана. Встречается она и среди башкир. В русском написании возможен вариант с одной «н» — Байманалиев, но форма с удвоенной «н» (Байманалиев) встречается реже и может быть следствием искажения при записи.