Фамилия Мадалбаева — женская форма, а её мужской вариант — Мадалбаев. Это фамилия тюркского происхождения, скорее всего, казахского или киргизского. Её основа — составное личное имя или прозвище. Разбираем словообразовательную модель: корень «Мадал» (или «Мадалы») плюс аффикс принадлежности «-бай» (в русской записи «-баев»). Суффикс «-ев» — стандартный русский патронимический суффикс, присоединённый к тюркской основе при оформлении фамилии в документах Российской империи и СССР.

Ключевой элемент — «бай». В тюркских языках «бай» означает «богач», «господин», «хозяин». Это очень распространённый компонент в фамилиях и именах (Баймуратов, Байзаков, Байгазиев). Он указывал на состоятельность, уважение или власть. Первая часть, «Мадал», восходит к арабскому слову «мадад» (مدد) — «помощь», «поддержка», «благодать». В тюркской среде это слово часто входило в состав имён, например, Мадалы — «помогающий», «благодатный». В сочетании «Мадалбай» буквально означает «богатый помощью», «господин, дающий поддержку» или, в более религиозном контексте, «богатый благодатью».

Таким образом, фамилия образована от личного имени Мадалбай (или Мадалыбай). Предки носителей фамилии — скорее всего, выходцы из кочевых или полукочевых родов Семиречья или Центрального Казахстана. Имя давалось с пожеланием, чтобы человек был щедрым, авторитетным и состоятельным. Встречается и вариант с другим ударением — Мадалба́ев, что может указывать на региональные диалектные особенности произношения в среде носителей.

В русской ономастике фамилия Мадалбаева — пример позднего закрепления тюркского антропонима в форме русской фамилии. Она не дворянская, не купеческая, а народная, характерная для периода массовой паспортизации в 1920–1930-е годы, когда многие казахи и киргизы получили официальные фамилии по имени отца или деда. Других версий происхождения, например от названия местности или ремесла, для этой фамилии нет — она однозначно восходит к личному имени с прозрачной семантикой.