Фамилия Омирбек происходит из тюркской ономастической традиции и является сложносоставной, образованной по модели «имя + титул». Основа «Омир» — это один из вариантов передачи арабского имени Умар (Омар), которое широко распространено у народов, исповедующих ислам. Умар означает «жизнь», «долгожитель» или «цветущий». Вторая часть — «бек» (бей) — древний тюркский титул, обозначавший военачальника, правителя или знатного человека, главу рода. Таким образом, в буквальном переводе Омирбек — это «князь Умар» или «господин по имени Умар».

С точки зрения словообразования, фамилия не получила русского суффикса (-ов, -ин, -ский), что указывает на её относительно позднее оформление в качестве фамилии. Такая модель характерна для фамилий народов Центральной Азии и Казахстана, где в советский период при документальном закреплении часто фиксировали имя отца или родовое прозвище без дополнительных окончаний. В русскоязычном контексте фамилия Омирбек остаётся неизменяемой и воспринимается как «застывшая» форма.

Географически фамилия Омирбек наиболее типична для Казахстана и Узбекистана, реже встречается в Кыргызстане. Она указывает на то, что предки носителя, вероятнее всего, были из среды кочевой или полукочевой знати — «беки» составляли привилегированный слой, отвечавший за военное дело и управление. В отличие от многих русских фамилий, которые могли произойти от ремесла или внешности, Омирбек прямо говорит о статусе и имени родоначальника.

Стоит отметить, что в арабской графике имя Умар могло записываться по-разному, и вариант «Омир» — это результат казахского или узбекского произношения, где звук «у» часто переходит в «о». Фамилия не имеет отношения к славянскому корню «мир» — это чисто фонетическое совпадение. Встречаются однокоренные варианты: Омарбек, Умарбек, Омирбаев, где последний уже образован с помощью русского суффикса принадлежности.