Фамилия Кулибаев — тюркская по происхождению, что видно по её основе и ареалу распространения. Она характерна для казахов, киргизов, башкир, татар и других народов, говорящих на тюркских языках. В русском контексте фамилия закрепилась через суффикс -ев, который присоединяется к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или -й. В тюркских языках аналогом часто выступает суффикс -улы (Кулибайулы) или -ов/-ев в русифицированной записи.

Основа фамилии — составное тюркское имя Кулибай. Первая часть, «кули» (qulı), в разных диалектах может означать «раб», «слуга» или «невольник», но в составе личных имён это слово теряло негативный оттенок и выполняло функцию оберега. Вторая часть, «бай» (bay), переводится как «богач», «господин», «хозяин». Таким образом, имя Кулибай буквально означает «раб богача» или «слуга господина» — типичная для кочевых обществ модель, где ребёнку давали имя, подчёркивающее зависимость от высших сил или уважаемого человека, чтобы отвести злых духов. Со временем это имя стало фамильным прозвищем родоначальника.

Географически фамилия Кулибаев наиболее плотно сосредоточена в Казахстане, особенно в южных и западных регионах, а также среди башкир и татар в России. Встречается и в Киргизии, но реже. В русских документах фамилия фиксируется с XIX века, когда началась массовая запись кочевого населения в метрические книги и переписи. Интересная деталь: в казахском языке ударение в фамилии падает на последний слог (Кулиба́ев), что расходится с привычной русской интонацией, где ударение часто смещают на второй слог (Кули́баев). Это объясняется разными акцентологическими нормами: в тюркских языках ударение обычно на последнем слоге, а в русском — подвижное.

Сословно носители фамилии относились в основном к скотоводам и земледельцам, но встречались и среди старшин, биев (судей) и аксакалов. Фамилия не указывает на дворянское происхождение — в Российской империи тюркские фамилии редко жаловались с титулом, а чаще закреплялись за простыми общинниками. Если искать параллели, то однокоренные фамилии — Кулиев, Кулибаев, Кулибай — различаются только суффиксальным оформлением: Кулиев образован от той же основы через -ев, но без второго компонента «бай».