Фамилия Бимагамбетова образована по самой распространённой в русском языке модели — с суффиксом -ов/-ев, указывающим на принадлежность: «чей?» — «Бимагамбетов», женская форма — Бимагамбетова. Это типичная «казахская» русская фамилия: основа тюркская, а оформление славянское. Такие фамилии массово возникали у казахов и других народов Средней Азии в XIX–XX веках при взаимодействии с русской административной системой, когда требовалось зафиксировать родовое имя в документах.

Основа фамилии — мужское личное имя Бимагамбет. Оно составное и восходит к арабским корням через тюркское посредничество. Первая часть, «Би», — вариант слова «бий» (князь, господин, судья) или же арабского «би» (с, при). Вторая часть, «Магамбет», — это казахская и татарская форма имени Мухаммед (Магомед, Мухаммад). Вместе имя Бимагамбет можно истолковать как «господин Мухаммед» или «при Мухаммеде» — вариант, подчёркивающий уважение к пророку.

С точки зрения словообразования, имя Бимагамбет — пример «сжатия» длинного арабского имени: полное имя могло звучать как Би-Мухаммед, а в казахской устной традиции оно стянулось до привычного Бимагамбет. Подобные стяжённые формы характерны для тюркских языков: долгие имена с сакральным смыслом сокращали для удобства произношения, но сохраняли религиозный оттенок.

Географически фамилия Бимагамбетова почти целиком привязана к Западному Казахстану и прилегающим областям России (Астраханская, Оренбургская, Саратовская области), где исторически жили казахские роды. Встречается она и у татар, но реже. Сословно носителями фамилии были в основном скотоводы-кочевники и крестьяне, реже — мелкие старшины и бии. Дворянского статуса эта фамилия не имела, но и к самым низам не относилась: имя «Бий-Магамбет» мог дать ребёнку человек, желавший подчеркнуть его связь с уважаемым родом или духовным авторитетом.

Если искать однокоренные фамилии, то ближайшие — Магамбетов, Бимагамбетов (без суффикса -ова в основе), а также Бекмагамбетов, где «бек» — тот же титул, что и «бий». Разница между Бимагамбетовым и Бекмагамбетовым — только в диалектном произношении титула: «бий» на западе Казахстана, «бек» — на юге и востоке.