Фамилия Дуйсенгазина — женская форма фамилии Дуйсенгазин, и её происхождение напрямую ведёт в казахскую ономастику. Это не русская фамилия, а тюркская, что сразу определяет иной принцип образования: здесь нет привычных славянских суффиксов -ов или -ин, а есть сложение двух слов.

Основа фамилии — мужское личное имя Дуйсенгази, которое состоит из двух частей. Первая часть «Дуйсен» восходит к арабскому «дуйсенби» — «понедельник». В казахской традиции так называли мальчика, родившегося в этот день. Вторая часть «гази» (от арабского «газий») — «воин за веру», «победитель». Имя Дуйсенгази, таким образом, можно перевести как «понедельничный воин» или «рождённый в понедельник победитель». Подобные двусоставные имена с элементом «гази» характерны для исламской традиции и нередко встречаются у казахов, татар и других тюркских народов.

Суффикс -ин в фамилии Дуйсенгазин — это уже русский патронимический формант, добавленный при адаптации фамилии в русскоязычной среде. В казахском языке притяжательная форма имени передаётся иначе, а окончание -ин (или -ов) присоединяли в документах советского периода для унификации фамилий по русскому образцу. Поэтому женская форма Дуйсенгазина образована по тому же правилу: замена окончания на -а.

Географически фамилия распространена прежде всего в Казахстане, а также среди казахской диаспоры в России, особенно в приграничных с Казахстаном регионах — Астраханской, Оренбургской, Омской областях. Встречаемость фамилии невысокая, что говорит о её относительно позднем закреплении (скорее всего, в XIX–XX веках) и принадлежности к конкретному роду или ветви.

Родственные фамилии — Дуйсенов, Дуйсенбаев, Дуйсенгалиев — образованы от того же корня «Дуйсен», но с разными вторыми элементами. Фамилия Дуйсенгазина выделяется среди них именно компонентом «гази», который придаёт имени более торжественный, религиозно-героический оттенок. Предки носителя этой фамилии, скорее всего, были кочевниками-скотоводами, а имя получили в честь предка, которого нарекли Дуйсенгази — возможно, в память о рождении в понедельник и с надеждой на его воинскую доблесть.