Фамилия Доненбаева — редкий пример, где географическая привязка просматривается отчётливее, чем прозвищная или профессиональная основа. Скорее всего, перед нами фамилия тюркского происхождения, образованная от названия местности или реки. В её основе лежит топоним «Доненбай» или сходный с ним, распространённый в казахских и среднеазиатских землях. Суффикс «-ев» (и его женская форма «-а») указывает на принадлежность: «из рода Доненбаевых» или «сын/дочь Доненбая». Мужской вариант фамилии — Доненбаев.

Сама основа «Доненбай» — сложное имя, типичное для казахской ономастики. Первая часть «донен» может восходить к тюркскому слову со значением «поворот», «изгиб» (например, излучина реки), а «бай» — традиционный компонент, означающий «богатый», «господин», «хозяин». Таким образом, имя Доненбай буквально переводится как «богатый изгибом» или «хозяин излучины», что прямо указывает на место жительства предка — у речного поворота, на мысу или в местности с характерным изгибом русла. В казахской традиции такие имена-топонимы давали, чтобы закрепить за человеком и его родом определённый участок земли или урочище.

В отличие от многих русских фамилий, которые заканчиваются на «-ов» и образованы от крестильных имён (Иванов, Петров), фамилия Доненбаева демонстрирует иную модель: тюркское личное имя + русский патронимический суффикс. Такое сочетание характерно для народов, вошедших в состав Российской империи в XVIII–XIX веках, когда при переписях и учёте тюркские имена адаптировали под русскую фамильную систему. Носители фамилии, скорее всего, происходят из казахов или татар, живших в степных районах, где рельеф и реки определяли границы кочевий.

Спорных версий у этой фамилии немного. Можно предположить, что «Донен» — это искажённое «Донской» или «Дон», но это маловероятно: тюркское «донен» фонетически и семантически ближе к местным названиям, чем к имени реки Дон. Также не стоит искать здесь славянского корня «дон» в значении «дно» — для этого нет лингвистических оснований. Правдоподобнее всего именно версия с казахским топонимом: предок Доненбаевых получил прозвание по месту, где стоял его аул или зимовка, и это имя перешло в фамилию.

В написании фамилии возможен вариант с одной «н» — Донбаева, но это уже другая фамилия, возможно, связанная с названием реки Дон или с тюркским «дон» (холод). Для Доненбаевой характерно ударение на второй слог: Донéнбаева. Встречается она преимущественно в Казахстане и прилегающих регионах России, что подтверждает её локальный степной корень.