Фамилия Джелдубаева — женская форма мужской фамилии Джелдубаев, и её разумнее анализировать через мужской вариант. Она тюркская по происхождению, что сразу видно по компоненту «-баев»: в тюркских языках «бай» означает «господин», «богатый», «хозяин». Это один из самых частых конечных элементов в казахских, ногайских, каракалпакских и других фамилиях. Суффикс «-ев» (а не «-ов») указывает на основу, заканчивающуюся на мягкий согласный или гласный, что типично для многих тюркских фамилий, адаптированных в русской записи.

Первая часть — «Джелду-» — скорее всего, восходит к имени или прозвищу. В казахском языке есть слово «желді» (ветреный, быстрый, как ветер) или «жел» (ветер). Возможно, основа — имя Желдібай: «ветреный бай» или «богатый, как ветер» (метафора скорости, неуловимости). Менее вероятна, но возможна связь с «джел» из персидского или арабского, но в тюркской среде приставка «джел» чаще — это местный вариант произношения «жел». Встречается и вариант написания «Джелдыбаев», где «-ды-» — показатель прошедшего времени в тюркских глаголах; тогда «Джелдыбай» могло означать «тот, кто стал баем» или «бай, который пришел».

Фамилия редкая и географически привязана к Казахстану и сопредельным регионам (Оренбургская область, Астраханская область, где живут казахи). В дореволюционных списках она не фиксируется — скорее всего, оформилась в советское время, когда тюркские родовые имена и прозвища массово закреплялись как фамилии. Социальный контекст: предки носителя фамилии — скотоводы или кочевники, где прозвище «ветреный» могло относиться к человеку быстрому, подвижному или, наоборот, переменчивому в решениях.

Ударение в русском произношении чаще падает на второй слог: Джелду́баева, хотя в казахском варианте ударение может быть на последнем слоге. Фамилия не склоняется по падежам в женском роде, как и все на -ая, но мужская форма Джелдубаев склоняется стандартно.