Фамилия Бирмагамбетова — одна из тех, что сразу выдают казахские или тюркские корни. Она образована по типичной для русского языка модели с суффиксом -ов/-ев, который в XIX-XX веках присоединяли к тюркским именам при русификации фамилий. Если убрать этот суффикс, остаётся мужская форма Бирмагамбетов, а основа — личное имя Бирмагамбет.

Имя Бирмагамбет — составное, типичное для казахской антропонимии. Первая часть «бир» в переводе с казахского означает «один», «единый» или «дай». Вторая часть — «Магамбет» — это местный вариант имени Мухаммед (Магомед). Таким образом, Бирмагамбет можно перевести как «единственный (или данный) Магамбет», либо как «один из Магамбетов». В казахской традиции такие имена часто давали с пожеланием, чтобы ребёнок был единственным и любимым, или как форму религиозного посвящения — «данный Магамбетом» (то есть Богом).

Фамилия Бирмагамбетова — женская форма, указывающая на принадлежность к роду Бирмагамбетовых. Встречается она почти исключительно у казахов, а также у представителей других тюркских народов, живших в контакте с русской административной системой. Географически фамилия распространена в Казахстане, особенно в западных и центральных регионах, а также среди казахской диаспоры в России (Астраханская, Оренбургская области).

С точки зрения словообразования, тут нет редких суффиксов: -ов — стандартный патронимический формант. Но сама основа необычна для русского уха и сразу отсылает к исламской традиции, адаптированной под казахское произношение. В отличие от фамилий вроде Мухамедов или Магомедов, где прямое имя пророка, здесь мы видим сложносоставное имя, что характерно именно для казахской ономастики.

Сословно предки Бирмагамбетовой, скорее всего, были простыми кочевниками или скотоводами, но не исключено, что в роду были и аульные старшины, так как в XIX веке многие казахские роды получали фамилии именно по имени уважаемого предка. Точных исторических записей о конкретном Бирмагамбете нет — это имя бытовало достаточно широко, поэтому установить единственного родоначальника невозможно.