Фамилия Байжанов образована от казахского мужского имени Байжан. Его основа составная: первая часть восходит к тюркскому «бай» — «хозяин, богатый, состоятельный, могущественный человек, господин». Вторая часть — персидское «джан», то есть «душа, человек». Имя Байжан таким образом можно истолковать как «богатый душой человек». Потомка человека с таким именем и стали называть Байжановым.

Фамилия типична для казахской ономастики, где русский суффикс -ов присоединялся к тюркским основам в период активной русификации документов в XIX–XX веках. Встречается она преимущественно в Казахстане, особенно в Карагандинской и Павлодарской областях, а также среди казахов, живущих в России.

Среди известных носителей — Жаяу Муса Байжанов (1835–1929), знаменитый акын и певец-импровизатор, чье творчество стало частью казахской народной культуры. Другой представитель — Сапар Байжанович Байжанов (р. 1930), писатель. Также фамилию носил Кали Байжанов, народный артист Казахстана.