Фамилия Оналбаева происходит от мужского имени Оналбай, которое образовано сложением двух тюркских основ: «он» (десять) и «алба» — возможно, от слова «алп» (богатырь, герой) или «алба» (родовое имя). В тюркской ономастике числительные в составе имени нередко указывали на порядок рождения: «он» могло означать «десятый ребенок» или «полный, совершенный». Таким образом, Оналбай — это «десятый богатырь» или «десятый сын», что подчеркивало либо очередность появления в семье, либо пожелание силы и удачи.

Фамилия оформлена по русской патронимической модели с суффиксом -ев, который присоединяется к основам, оканчивающимся на -й (Оналбай → Оналбаев). Окончание -а указывает на женский вариант фамилии. Такая модель типична для фамилий, возникших в XIX–XX веках у тюркоязычных народов, входивших в состав Российской империи — особенно у казахов, башкир, татар. В казахской среде фамилии на -ев/-ов массово закреплялись в советское время, когда проводилась унификация документов.

Географически фамилия Оналбаева чаще всего встречается в Казахстане, реже — в соседних регионах России (Оренбургская, Астраханская области). Носители фамилии, скорее всего, потомки скотоводов или земледельцев из южных степей, где имя Оналбай было распространено вплоть до середины XX века.

Словообразовательная модель проста: к основе мужского имени Оналбай добавляется суффикс -ев, а затем родовое окончание. Никаких редких суффиксов или диалектных особенностей здесь нет — это стандартная русификация тюркского имени. Если сравнивать с однокоренными фамилиями (Оналбаев, Оналбай), то вариант с -ева — исключительно женский, а мужской (Оналбаев) встречается чаще и несёт ту же семантику.

Споров о происхождении фамилии почти нет: тюркская основа очевидна, а числительное «он» в именах хорошо изучено в трудах по тюркской антропонимии, например, у В.А. Никонова. Альтернативная версия — связь с монгольским «он» (знак, метка) — маловероятна, так как в казахском языке это значение не закрепилось в личных именах.