Фамилия Бэлыба — крайне редкая, и её происхождение сразу бросается в глаза своей нетипичностью для русского языка. В ней нет привычных славянских суффиксов -ов, -ин или -ский. Окончание -а и корень, напоминающий тюркское «бэлы» (беда, несчастье), указывают на то, что перед нами, скорее всего, фамилия тюркского или кавказского происхождения, записанная на русский лад.

Самая вероятная версия связывает фамилию с тюркским словом «бэла» (беда, напасть) и аффиксом принадлежности -ба. В тюркских языках (особенно в башкирском, татарском, казахском) сочетание «Бэлыба» могло означать «имеющий беду», «бедовый», то есть человек, с которым постоянно случаются несчастья, или, напротив, тот, кто их приносит. В прошлом такие прозвища давали не в обиду, а как оберег — считалось, что «плохое» имя отпугивает злых духов. Также возможно, что основа восходит к этнониму или названию местности, но это менее вероятно из-за отсутствия подтверждений.

Альтернативная, но более слабая гипотеза — связь с кавказскими языками, где «бэл» может означать «глаз» или «свет», но такое значение для фамилии нехарактерно. Поскольку фамилия не встречается в массовых списках и не имеет устоявшейся русской патронимической формы, её носители, скорее всего, являются потомками выходцев из тюркоязычных регионов (Поволжье, Урал, Кавказ), которые переселились или были записаны в документах уже в XIX–XX веках. Никаких данных о дворянском происхождении или принадлежности к известным родам у фамилии Бэлыба нет.