Фамилия Кененбаевы образована по самой распространённой в русском языке патронимической модели: к основе личного имени добавляется русский суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?»). В данном случае основа — восточное составное имя Кененбай. Разберём его по частям.

Первая часть, «кенен», восходит к киргизскому слову со значением «достаточный, обильный». Вторая часть — «бай», общеизвестный тюркский компонент, который входил в десятки тысяч имён и фамилий. В древнетюркском «бай» означал «хозяин, богатый, состоятельный, могущественный человек». Со временем слово утратило прямой социальный смысл (титул знати) и стало просто пожелательным компонентом имени. Складывая значения, имя Кененбай можно перевести как «богатый господин» или «обильный господин», но в бытовой ономастике такой перевод условен: родители, давая имя, скорее желали сыну достатка и уважения в обществе, а не буквально называли его «богачом».

Фамилия Кененбаев — это русифицированная форма, которая закрепилась в документах при взаимодействии тюркских народов с русской административной системой (переписи, метрики, паспорта). Носители фамилии — в первую очередь потомки человека по имени Кененбай. Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически жили киргизы и казахи: Кыргызстан, юг Казахстана, а также диаспоры в России.

Однокоренные фамилии, построенные по той же схеме, — Кененбаев, Кененов, Кененбайулы (в казахской патронимической традиции). Все они восходят к одному корню, но различаются суффиксами, показывающими степень обрусения или сохранения национальной формы.

Точное время возникновения фамилии Кененбаевы установить без архивных изысканий невозможно. Массовое закрепление фамилий у кочевых народов Средней Азии произошло в конце XIX — начале XX века, в период перехода к оседлости и введения всеобщей воинской повинности. Именно тогда имя отца (Кененбай) превратилось в наследственную фамилию для его детей и внуков.