Фамилия Чалгинбаева образована по самой распространённой в тюркских языках модели: к мужскому имени или прозвищу добавляется компонент -бай («хозяин», «богач», «господин»), а затем — русский суффикс принадлежности -ев (фонетический вариант -ов после мягких и шипящих). Женская форма Чалгинбаева указывает, что носительница — женщина; мужская форма — Чалгинбаев.

Основа фамилии — Чалгин. Скорее всего, это древнетюркское личное имя или прозвище. Слово «чал» в тюркских языках означает «седой», «сивый», а также «старый», «мудрый». Суффикс -гын/-гин придаёт значение «ставший таким», «обладающий признаком». То есть Чалгин можно перевести как «поседевший», «побелевший», «старец». В казахском и киргизском языках есть слово «шал» (старик, старец), и «Чалгин» — его производная форма с тем же корнем. Встречается и имя Чалгын (с другим гласным), что подтверждает вариантность.

Таким образом, значение фамилии Чалгинбаева — «потомок Чалгинбая», а Чалгинбай — составное имя: «седой (мудрый) богач» или «старец-хозяин». Такие имена давали мальчикам, желая им долголетия, уважения и богатства.

Фамилия имеет чёткую географическую привязку. Она характерна для казахов и киргизов. В России она встречается преимущественно в Оренбургской, Астраханской областях и в республиках Средней Азии. Встречается и вариант написания с буквой «ы» — Чалгынбаева, что отражает диалектное произношение.

Сословная принадлежность предков не определяется фамилией. Компонент -бай не обязательно указывает на реальное богатство — в кочевой среде так называли детей просто для пожелания достатка. Носители фамилии могли быть и скотоводами, и ремесленниками, и воинами.