Фамилия Баймуханбетов образована от личного имени Баймуханбет. Это составное имя: первая часть «бай» восходит к древнетюркскому слову со значением «господин» или «богатый человек», а вторая — «муханбет» — один из вариантов произношения имени Мухаммет, которое в переводе с арабского означает «восхваляемый, прославляемый». Смысл целого имени — «господин Мухаммет».

Фамилия строится по самой распространённой в русском языке модели — с суффиксом -ов, который указывает на принадлежность: «чей?» — Баймуханбетов, то есть потомок человека по имени Баймуханбет. Встречаются и другие варианты оформления той же основы, например, Баймуханбетов-оглы, где тюркский компонент -оглы («сын») дублирует значение родства, но в русской бытовой и официальной среде закрепился именно вариант на -ов.

Имя Баймуханбет — традиционное для казахов, а также встречается у других тюркских народов Центральной Азии. Поэтому географически фамилия Баймуханбетов плотнее всего привязана к Казахстану, особенно к западным и южным регионам, где такие двухосновные имена с компонентом «бай» особенно популярны. В соседних республиках — Кыргызстане, Узбекистане — она тоже бытует, но реже.

По социальному происхождению носители этой фамилии — в основном потомки скотоводов, земледельцев и воинов, среди которых имя Баймуханбет давали в честь уважаемого предка или религиозного авторитета (Мухаммета). Фамилия не указывает на дворянское или купеческое сословие, а скорее говорит о родовой традиции и верности исламской культуре.