Фамилия Гамбаев — редкий случай, когда географический и языковой анализ почти сразу указывает на конкретный регион. Её основа — не славянская, а тюркская или монгольская, и носители фамилии в основном сосредоточены в Восточной Сибири, Забайкалье и на Дальнем Востоке, особенно среди бурятского и отчасти якутского населения.

Разбираем словообразовательную модель. Суффикс -ев (а не -ов) присоединяется к основе, оканчивающейся на мягкий согласный или, в данном случае, на -й. Сама основа — «Гамба». В тюркских и монгольских языках слово «гамба» или «хамба» имеет несколько значений, и здесь возможны две основные версии.

Первая, самая вероятная: «гамба» — это искажённое «хамба», что в буддийской традиции означает высшее духовное звание, настоятеля крупного монастыря (лама-хамбо). В Бурятии и Калмыкии это слово хорошо известно. Фамилия могла закрепиться за потомками уважаемого религиозного деятеля, либо за человеком, который служил при таком ламе, либо получил прозвище за набожность и строгость нрава. Вторая версия связывает основу с тюркским «камба» — вид рыбы (сибирский хариус или сиг). В этом случае прозвище Гамба мог получить рыбак или человек, торговавший рыбой. Эта версия менее распространена, но в промысловых районах Сибири вполне реальна.

Интересна и форма фамилии. Суффикс -ев указывает на русскую модель патронимического образования: «чей?» — Гамбаев, то есть сын Гамбы. Это типично для фамилий, которые возникли у коренных народов Сибири после вхождения в состав Российского государства, когда местные имена и прозвища оформлялись по русским грамматическим правилам для включения в официальные документы. Таким образом, Гамбаев — не дворянская и не крестьянская фамилия в классическом понимании, а скорее родовое имя, закреплённое за определённой семьёй в бурятских или якутских улусах.

Встречаются варианты написания: Гамбаев и Гомбаев (через «о»), что связано с особенностями произношения в разных диалектах. В целом, носитель фамилии Гамбаев с высокой вероятностью имеет корни в среде сибирских буддистов или староверов, тесно контактировавших с местным населением, и его предок был либо заметной фигурой в религиозной общине, либо человеком, чьё прозвище закрепилось за родом по роду занятий.