Фамилия Холбобоева — редкий пример, где географический и этнический след просматривается почти безошибочно. Её основа — «хол-» — отсылает к тюркскому «хол» (рука, ладонь, кисть), а вторая часть «бобой» — к тюркскому же «баба/бобо» (дед, отец, уважаемый старец). Скорее всего, перед нами составное прозвище, которое дали человеку с характерной приметой: «хол бобой» — «дед с большой/сильной рукой» или «рукастый старик». В переносном смысле так могли назвать мастера, чья работа была на виду — кузнеца, плотника, лекаря.

Суффикс «-ева» указывает на притяжательную форму: Холбобоева — жена или дочь Холбобоя. Мужской вариант фамилии — Холбобоев. Модель образования (тюркское прозвище + русский суффикс) типична для южнорусских областей, Поволжья и Средней Азии, где русские переселенцы или крещёные тюрки адаптировали местные имена. В словарях Б. Унбегауна и В. Никонова подобные составные фамилии с корнем «хол-» не выделены отдельно, но они вписываются в общий ряд фамилий от прозвищ, описывающих физические качества (ср. Холодов, Холуев).

Версия, что фамилия происходит от географического названия (например, кишлака Хол-Бобо), возможна, но менее вероятна: в русской традиции фамилии от топонимов обычно имеют суффиксы «-ский/-цкий» (Холбобойский). А вот связь с узбекским или таджикским именем Холбобо (уважительное обращение к старшему) — вполне реальна: такие имена нередко становились фамилиями при записи в метрики.

Носители фамилии сегодня встречаются в основном в Узбекистане, Таджикистане и среди диаспор в России. В дореволюционных списках она не фиксируется — это говорит о том, что фамилия оформилась сравнительно поздно, вероятно, в XX веке, когда в Средней Азии массово вводились паспорта и русские фамильные окончания.