Фамилия Ерденбаева происходит от мужского имени Ерденбай, которое было широко распространено у тюркских народов. Имя это составное: первая часть — Ерден, вторая — «бай». Слово «бай» в древнетюркском языке означало «хозяин», «богатый человек», «господин». С ним образовано множество фамилий и имён в казахской, башкирской, татарской и других тюркских культурах.

Происхождение имени Ерден более сложное. По одной версии, оно восходит к древнетюркскому слову со значением «дорогой богатырь». По другой, более убедительной, — к монгольскому «эрдене» (эрдэнэ), то есть «драгоценность», «сокровище». В казахском и монгольском языках это слово дало много имён, например Ерден, Эрдэнэ, Ардан. Таким образом, имя Ерденбай можно трактовать и как «хозяин драгоценности», и как «господин богатыря» — оба значения лежат в кругу почётных, пожелательных имён, которые давали мальчикам в надежде на богатство, силу и удачу.

Фамилия образована по стандартной для русского языка модели: к основе имени Ерденбай добавили суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягкого согласного). Так появилась форма Ерденбаев, а для женщин — Ерденбаева. Эта модель типична для фамилий, которые фиксировались в документах Российской империи у тюркских народов, принявших русское делопроизводство.

Фамилия нечастая, её географическое ядро — Казахстан, особенно западные и центральные области, а также Оренбургская и Астраханская области России, где исторически живут казахи. Встречается она и у башкир, но реже. В отличие от многих русских фамилий, которые закрепились за крестьянами после отмены крепостного права, Ерденбаева — фамилия сравнительно поздняя, она сложилась в XIX — начале XX века, когда у кочевых и полукочевых тюркских народов начали массово записывать родовые имена по отцу.

В основе фамилии лежит не прозвище, не ремесло, а личное имя с яркой положительной семантикой. Предок носителя фамилии, судя по имени, был человеком уважаемым — либо состоятельным, либо прославившимся как батыр. Сама фамилия, передаваясь из поколения в поколение, сохранила эту память о происхождении рода.