Фамилия Катшыбекова образована по русской модели от мужской формы Катшыбеков, а та, в свою очередь, — от составного имени Катшыбек. Это типичная для казахской и тюркской ономастики фамилия, где к основе-имени добавили русский патронимический суффикс -ов/-ев (в женском варианте — -а). Такие фамилии массово закреплялись у казахов в XIX–XX веках, при переписях и паспортизации.

Корень имени — «Катшы» — скорее всего, восходит к казахскому слову «қатшы» (редкая, диалектная форма) или «қатысушы», что значит «участник», «спутник», «тот, кто при деле». Вторая часть — «бек» — тюркский титул, означающий «господин», «князь», «правитель». В составе личных имён «бек» часто выступал как пожелание знатности или как указание на принадлежность к военно-аристократической среде. Таким образом, имя Катшыбек могло означать «бек-участник» или «спутник бека» — возможно, прозвище человека, который служил при знатном лице или состоял в его свите.

Есть и другая, менее вероятная версия: «Катшы» могло быть искажённым «Қатшы» от «қат» — «слой», «пласт», но в антропонимике это встречается редко. Скорее всего, перед нами именно прозвищное имя по социальной роли, а не по внешности.

Географически фамилия Катшыбекова распространена в Казахстане, особенно в южных и западных регионах, а также среди казахской диаспоры. В России она встречается единично, в основном у потомков переселенцев. Фамилия несёт в себе следы кочевого уклада и сословной иерархии: её носитель в прошлом, вероятно, был не рядовым скотоводом, а человеком, приближённым к местной знати — бию или батыру.