Фамилия Битимбиева звучит непривычно для русского уха, и это сразу подсказывает, что её корни лежат далеко за пределами центральной России. Это фамилия тюркского происхождения, скорее всего, казахского или башкирского, хотя возможны и варианты среди других тюркоязычных народов (ногайцы, каракалпаки). Основа фамилии — мужское личное имя Битимбий.

Разберём имя по частям. Первая часть «Битим» — древнее тюркское слово, означающее «письмо», «грамота», «документ», а также «судьба», «предначертание». Вторая часть «бий» — традиционный титул, обозначающий князя, вождя племени или судью (отсюда же русское «бий» или «бей»). Таким образом, имя Битимбий буквально переводится как «писарь-князь» или «судья, ведающий документами». В средневековых тюркских обществах грамотность была привилегией знати и духовенства, поэтому такое имя могли дать либо ребёнку в знак пожелания стать мудрым правителем и грамотеем, либо взрослому человеку, который действительно выполнял функции писца и судьи при хане.

Суффикс «-ева» — это русский патронимический суффикс, указывающий на принадлежность (чей? — Битимбиева). Фамилия образована по модели, типичной для многих народов бывшей Российской империи, когда к тюркскому имени добавляли русское окончание, чтобы адаптировать его в документах. То есть Битимбиева — дочь или потомок (в женском роде) человека по имени Битимбий. Если бы фамилия была мужской, она звучала бы как Битимбиев.

Географически фамилия наиболее вероятна для Западного Казахстана, Оренбургской области, Башкортостана, а также для регионов, где исторически кочевали казахские племена, попавшие под влияние Российской империи. Фамилия редкая, не встречается в массовых списках дворянских родов, так как её носители, скорее всего, происходили из среды «чёрной кости» — простых скотоводов или мусульманского духовенства, но с заметным социальным статусом, который давала грамотность.

В современном русском языке ударение, скорее всего, падает на второй слог: Бити́мбиева, хотя в тюркском оригинале ударение могло быть на последнем слоге. Единственная деталь, которая выделяет эту фамилию на фоне десятков тысяч других тюркских фамилий на «-ев», — это необычная основа. Если большинство фамилий образовано от имён, содержащих «бай» (богач) или «хан» (властитель), то «Битим» — слово, связанное с письменностью и законом, что встречается гораздо реже.