Фамилия Мухамбетдинова — женская форма, а мужская — Мухамбетдинов. Она типична для татарской, башкирской и казахской ономастики, но с характерным русским суффиксом -ов, который адаптировал тюркское имя под российскую паспортную систему. В основе лежит арабское имя Мухаммад-ад-Дин, что означает «хвала веры» или «восхваляющий религию». Это составное теофорное имя: «Мухаммад» (прославленный, хвалимый) и «ад-Дин» (вера, религия). В тюркской среде оно трансформировалось в Мухамбетдин, где «Мухамбет» — местный вариант имени Мухаммед, распространённый у казахов и башкир.

Интересная деталь: фамилия Мухамбетдинов фиксируется в основном среди этнических групп, где ислам укоренился через суфизм или народную религиозность. В отличие от более арабизированного варианта Мухаммаддинов, форма «Мухамбет» выдает влияние казахского или башкирского произношения, где «м» и «б» меняются местами из-за фонетических законов. Это указывает на происхождение из степных или уральских регионов, где такие имена нередко давали в честь религиозных авторитетов.

По словообразовательной модели: суффикс -ов присоединили к основе «Мухамбетдин», что характерно для фамилий, оформленных в XVIII–XIX веках при переписях. Раньше носители носили отчество или родовое прозвище, а фамилию закрепили за потомками. Встречаются варианты написания через «а» — Мухамбатдинова, но это реже и связано с диалектным произношением.

Сословно предки могли быть из духовенства (муллы или учителя медресе), так как имя с компонентом «дин» часто давали людям, связанным с религией. Но возможен и бытовой вариант: имя давали в честь деда или уважаемого старейшины, а фамилия закрепилась случайно. Географически фамилия распространена в Башкортостане, Татарстане, Оренбургской области и среди казахов в западном Казахстане. В русских регионах встречается редко, обычно у потомков переселенцев.

Сравнение с однокоренными: Мухаметдинов, Мухаммаддинов, Мухамбетов — все восходят к той же основе, но различаются фонетикой и суффиксами. Мухамбетдинова уникальна именно двойным корнем с «дин», что редко для тюркских фамилий, где чаще используют односоставные имена.