Фамилия Коитанбаев — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия и не прозвище, а сложное составное слово, которое почти не встречается в русской ономастике. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать её по частям, и здесь сразу возникает несколько загадок.

Первая часть — «Коитан» — с высокой вероятностью восходит к тюркскому или монгольскому корню. В казахском языке есть слово «қойтан» (или «койтан»), которое означает «загон для овец», «кошара» или «стойбище». В этом случае фамилия образована от топонима — названия места, где жил или кочевал предок. Возможен и другой вариант: «Койтан» может быть искажённым вариантом имени Койтанбай, где «бай» — «богатый», «хозяин». Тогда Коитанбаев — это «сын Койтанбая», то есть патронимическая фамилия, построенная по стандартной для тюркских народов модели «имя + -бай + -ев».

Вторая часть — суффикс «-ев» — указывает на то, что фамилия была русифицирована, скорее всего, в XIX–XX веках, когда представители казахских или каракалпакских родов получали документы на русском языке. Окончание «-ев» вместо традиционного тюркского «-улы» или «-кызы» — классический признак адаптации в имперской канцелярии.

Географически фамилия Коитанбаев почти не встречается за пределами Казахстана и прилегающих регионов Центральной Азии. Наиболее вероятные зоны бытования — южные и западные области Казахстана (Кызылординская, Мангистауская, Актюбинская), где традиционно развито отгонное скотоводство и где слово «койтан» имело бы прямой смысл. Встречаются носители и среди каракалпаков.

Словообразовательная модель здесь необычная: в отличие от большинства русских фамилий на «-ев», где основа — личное имя (Иван → Иванов), здесь основа — либо топоним, либо сложное имя. Если верна версия с «загоном», то Коитанбаев — это не «чей сын», а «тот, кто родом из Койтана». Если верна версия с именем — то классический патроним. Первый вариант кажется более правдоподобным, потому что фамилий, образованных от названий жилищ или загонов, в тюркской ономастике достаточно много, и они часто несут информацию о роде занятий предка: скотовод, владелец отар.

Таким образом, Коитанбаев — фамилия, которая скорее всего указывает на конкретное место в степи, где стоял загон для скота, или на человека, который этим загоном владел. Она несёт в себе следы кочевого быта и позднейшей русификации, что делает её типичной для многих фамилий Центральной Азии, но с необычной, «вещной» основой.