Фамилия Косбергенова — женская форма фамилии Косбергенов, и её происхождение уводит нас в казахскую и тюркскую ономастику. Основа фамилии — мужское личное имя Косберген, которое состоит из двух компонентов. Первая часть, «кос», в тюркских языках может означать «парный», «двойной» или «друг», «спутник». Вторая часть, «берген», — это причастие от глагола «беру» (давать), то есть «давший» или «дарованный». Таким образом, имя Косберген в целом можно истолковать как «дарованный спутник» или «рождённый в паре» — нередко так называли второго, долгожданного сына в семье, воспринимая его как подарок судьбы.

Русский суффикс -ов в основе фамилии — типичный для адаптации тюркских имён в русскую фамильную систему в XIX–XX веках. Окончание -а указывает на принадлежность женщине, то есть носительница фамилии Косбергенова — дочь или жена человека по фамилии Косбергенов. Такая модель образования характерна для многих народов Поволжья, Казахстана и Средней Азии, где при документальном оформлении фамилий к тюркскому имени добавляли русский патронимический суффикс.

Географически фамилия Косбергенова наиболее распространена в Западном Казахстане, особенно в Атырауской и Мангистауской областях, а также среди казахов, переселившихся в соседние регионы России — Астраханскую и Оренбургскую области. Встречается она и у ногайцев, что объясняется общностью тюркского именника. В отличие от многих русских фамилий, которые произошли от прозвищ или профессий, Косбергенова напрямую восходит к личному имени, и её носители в прошлом, скорее всего, были скотоводами или рыбаками — типичными занятиями для населения прикаспийских степей.

С точки зрения словообразования фамилия интересна тем, что сохранила архаичную форму тюркского имени без редукции гласных. Встречаются варианты написания Косбергенов с одной «с» (Кособергенов), но форма с «с» считается нормативной. В ономастических справочниках казахских фамилий (например, в работах Т. Жанузакова) имя Косберген фиксируется как устойчивое, с четкой внутренней формой, что делает фамилию прозрачной для этимологического разбора даже для неспециалиста.