Фамилия Дюсенгали — редкий пример фамилии, образованной от полного арабского имени, а не от прозвища или профессии. Её основа — мужское имя Дюсенгали, которое в тюрко-монгольской среде сложилось из двух компонентов: «дюсен» (от казахского «дүйсен» — «понедельник») и «гали» (арабское «али» — «высокий, возвышенный»). Буквально имя можно перевести как «понедельничный Али» или «Али, рождённый в понедельник». Такая модель имянаречения типична для казахов и некоторых народов Средней Азии, где день недели, в который родился ребёнок, нередко становился частью личного имени.

Фамилия образована по русской патронимической модели — к основе прибавили нулевой суффикс (фамилия склоняется как существительное мужского рода на -й). В отличие от массовых фамилий на -ов/-ев, Дюсенгали сохранила исходную форму имени без дополнительных русских суффиксов, что указывает на относительно позднюю фиксацию (конец XIX — начало XX века), когда в метрики и переписи населения вносили имя отца без изменений.

Географически фамилия почти полностью привязана к Западному Казахстану — Атырауской, Мангистауской и Западно-Казахстанской областям. В России встречается единично, в основном у потомков переселенцев из казахских степей. Социально предки носителя фамилии, скорее всего, были скотоводами-кочевниками, поскольку оседлые казахские сословия (например, купечество или духовенство) чаще брали фамилии на -ов или -ев.

С точки зрения ономастики, Дюсенгали интересна тем, что в ней слились две разные культурные традиции: арабская (имя Али) и тюркская (календарная привязка к дню недели). Подобные гибридные имена — яркая черта исламизированных кочевых обществ, где ислам накладывался на доисламские обычаи имянаречения. Фамилия не имеет аналогов в русской или европейской ономастике, а её носители, как правило, могут проследить родословную до конкретного предка по имени Дюсенгали, жившего в XIX веке.