Фамилия Ишамбаева — женская форма от мужской Ишамбаев. Её основа, скорее всего, тюркская, и в таком случае географический центр фамилии — Башкортостан и соседние регионы Урало-Поволжья. Разбираем слово по составу: корень «Ишамбай» — это сложное имя, где первая часть «иш» (в тюркских языках — «работа», «дело», «труд», а также «пара», «спутник»), вторая часть «бай» — «богач», «хозяин», «господин». Получается прозвище или имя со значением «трудолюбивый хозяин» или «спутник богача».

Суффикс «-ев» — стандартный русский патронимический суффикс, указывающий на принадлежность («чей?»). Фамилия образована по русской модели от тюркского мужского имени, что типично для народов, вошедших в состав Российской империи: башкир, татар, отчасти казахов. Ишамбай — не календарное, а мирское имя, которое давали, чтобы подчеркнуть хозяйственность и статус человека.

Встречаются варианты написания: Ишамбаев, Ишембаев, Ишамбай. Последний — исходная форма, которая до сих пор бытует как личное имя у башкир. В русских документах фамилия закрепилась с окончанием «-ев», а не «-ин», потому что основа оканчивается на согласный «й» (Ишамбай → Ишамбаев).

Сословно носители фамилии в большинстве своём были крестьянами или тептярами (сословие в Башкирии, близкое к государственным крестьянам). Дворянских родов с такой фамилией в дореволюционных списках нет. Встречаемость фамилии невысокая, поэтому случайных однофамильцев у носителей почти нет — все они, скорее всего, восходят к одному предку, носившему имя Ишамбай.