Фамилия Байталова — женская форма мужской фамилии Байталов, и её происхождение уводит нас в тюркский мир. Основа фамилии — личное имя Байтал, которое в тюркских языках (особенно в казахском, башкирском, татарском) означает «молодая кобылица», «кобылка». В скотоводческой культуре это слово имело не только прямое, но и переносное значение: так могли назвать девушку за стройность, резвость или красоту, сравнивая с молодой лошадью. Имя Байтал встречается как прозвище, а позже и как официальное имя у многих тюркских народов, особенно в среде кочевников.

С точки зрения словообразования, фамилия построена по классической русской модели: к основе Байтал добавлен патронимический суффикс -ов (в женском роде — -ова). Такая модель типична для фамилий, которые возникли в XIX веке при переходе к обязательным фамилиям в Российской империи: отца звали Байтал, его детей записывали как Байталовы. Суффикс -ов указывает на принадлежность, буквально «сын Байтала».

Географически фамилия Байталова распространена в регионах с тюркским населением: в Татарстане, Башкортостане, в Оренбургской и Челябинской областях, среди казахов и ногайцев. Встречается она и на Северном Кавказе, например у кумыков и балкарцев, где имя Байтал тоже имеет хождение. В русских переписных книгах и метрических записях XVIII–XIX веков фамилия могла фиксироваться с вариантами написания: Байталов, Байталеев, но форма Байталова закрепилась в основном в документах на русском языке.

Интересная деталь: в отличие от многих фамилий, образованных от арабских или персидских имен (например, Байрам, Бахтияр), Байтал — чисто тюркское слово, связанное с бытом и хозяйством. Это говорит о том, что предки носителей фамилии, скорее всего, не были книжниками или духовными лицами, а занимались скотоводством, жили в степи или в предгорьях. Фамилия не получила широкого распространения за пределами тюркского ареала, что делает её локальной и узнаваемой среди носителей определённой культуры.

Если у фамилии есть ударение на первый слог — Байталова, это указывает на казахскую или башкирскую традицию произношения, если на второй — Байталова — на татарскую или ногайскую. В официальных документах ударение чаще не фиксируется, но в устной речи эта разница сохраняется.