Фамилия Мирзабаева — женская форма, мужской вариант — Мирзабаев. Её основа восходит к двум тюркско-персидским компонентам: «мирза» (от персидского «мирза» — «сын эмира», «князь», «господин», «писарь») и «бай» (тюркское «богач», «хозяин», «господин»). Буквально сложение даёт значение «господин из господ» или «князь-богач» — усиление статуса через повтор близких по смыслу слов, типичное для восточной антропонимии.

Фамилия образована по русской патронимической модели с суффиксом -ев, который присоединяется к основе на мягкий согласный (звук «й» в «бай» даёт мягкость). Окончание -а указывает на принадлежность женщине. В тюркских языках «Мирзабай» могло быть личным именем или прозвищем, которое затем закрепилось как фамилия. Такие составные имена с «мирза» и «бай» были распространены у народов Средней Азии, Поволжья и Кавказа, особенно среди татар, башкир, казахов и узбеков.

Географически Мирзабаевы чаще встречаются в регионах с преобладанием тюркоязычного населения: в Татарстане, Башкортостане, Челябинской и Оренбургской областях, а также в Казахстане и Узбекистане. Социальный контекст: носители фамилии могли происходить из зажиточных или грамотных слоёв — купцов, писарей, мелких чиновников, но не обязательно из аристократии, так как «мирза» в бытовом употреблении со временем стало просто почётным обращением.

Сравнение с однокоренными фамилиями вроде Мирзаев, Мирзоев, Баймирзаев показывает, что порядок компонентов и суффиксальное оформление варьируются в зависимости от языка и традиции. В русской записи Мирзабаева — пример того, как восточное имя прошло через канцелярскую фиксацию и адаптировалось к стандартной фамильной форме.