Фамилия Ерденбаев образована от составного тюркского имени Ерденбай. В основе лежат два корня: имя Ерден и слово «бай». «Бай» в древнетюркском означало «хозяин», «богатый человек», «владыка». С ним образовано множество фамилий у казахов, башкир, татар и других народов — от Абаевых до Ярмухамедовых.

С именем Ерден сложнее. По одной версии, с древнетюркского оно переводится как «дорогой богатырь»: первая часть родственна слову «ер» — «мужчина», «герой». По другой, более убедительной, Ерден восходит к монгольскому «эрдене» — «драгоценность», «сокровище». В казахском и киргизском языках это слово закрепилось как Эрден, Ерден. Тогда имя Ерденбай означает «хозяин драгоценности» или «владелец сокровища». В кочевой культуре так могли назвать долгожданного ребёнка, которого считали даром, или же мальчика, которому желали богатства и удачи.

Фамилия Ерденбаев — патронимическая, то есть указывает на потомка человека по имени Ерденбай. Суффикс -ев в русской передаче заменил тюркский аффикс принадлежности: в оригинале фамилия звучала бы как Ерденбайулы (сын Ерденбая) или Ерденбайкызы (дочь). При переходе в русский документооборот фамилию оформили по стандартной модели, как у Ивановых или Петровых, но с сохранением тюркской основы.

Встречается фамилия прежде всего у казахов, а также у киргизов и каракалпаков. В России носители сосредоточены в Оренбургской, Астраханской областях и в республиках Алтай и Башкортостан. География подсказывает, что предки Ерденбаевых — скотоводы или воины из кочевых родов, у которых имя с компонентом «бай» давали старшие в роду, чтобы подчеркнуть статус или выразить надежду на благополучие семьи.