Фамилия Буликбаева образована по одной из самых распространённых моделей в русском языке — с помощью суффикса -ев, присоединённого к основе мужской фамилии Буликбай. Суффикс -ев (а не -ов) указывает на то, что предпоследний звук основы мягкий или шипящий: в данном случае — конечный мягкий согласный йот. Таким образом, исходная форма — Буликбай. Женский вариант Буликбаева — это естественное грамматическое переоформление фамилии по роду, типичное для русской традиции.

Корень фамилии — тюркский, что сразу сужает круг поиска. Первая часть «Булык» (или «Булик») в тюркских языках имеет несколько значений: в казахском и башкирском «булык» — это «мутный», «взбаламученный», а также «беспокойный», «суетливый». Вторая часть — «бай» — классический тюркский титул, означающий «богач», «господин», «хозяин». Соединение этих компонентов даёт сложное личное имя-пожелание: «Буликбай» — «беспокойный (или мутный) богач». Подобные имена с неожиданными эпитетами (например, Жаманбай — «плохой богач») в тюркской традиции не были редкостью: их давали, чтобы обмануть злых духов и отвести от ребёнка сглаз. Считалось, что если назвать мальчика «нехорошим» словом, то злые силы к нему не притронутся.

Фамилия Буликбаева имеет чёткую географическую привязку: она почти не встречается за пределами Казахстана и прилегающих регионов России (Оренбургская, Астраханская области). Это указывает на казахские или башкирские корни рода. В Казахстане фамилия распространена в основном среди казахов, реже — среди татар и башкир. Вариант написания с «и» (Буликбаева) вместо ожидаемого «Булыкбаева» — результат адаптации тюркского звука «ы» к русской орфографии: в русском языке буква «ы» редко встречается в начале корня, поэтому её заменили на более привычное «и».

Сословная принадлежность предков Буликбаевых, скорее всего, была невысокой: в среде казахских скотоводов и земледельцев фамилии в современном понимании закрепились только в конце XIX — начале XX века, в основном после переписи и введения паспортной системы. Поэтому говорить о дворянском или купеческом происхождении этой фамилии не приходится. Скорее всего, дальний предок носителя фамилии был рядовым кочевником или крестьянином, которого прозвали Буликбаем — возможно, за беспокойный нрав или за мутные, неспокойные глаза.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями (Булыкбаев, Буликбай, Булыков), то вариант Буликбаева — самый частотный в современном Казахстане, что подтверждает его устоявшуюся письменную форму. Другие варианты — результат колебаний при записи в паспортных столах.