Фамилия Оринбаева — женская форма, а её мужской вариант, Оринбаев, образован по тюркской модели с компонентом -бай. Основа здесь — имя Орин, восходящее к тюркскому «орын» (место, положение, стоянка). В сочетании с «бай» (богатый, господин, хозяин) имя Оринбай буквально означало «занимающий высокое место» или «владеющий положением». Такие имена давали с пожеланием достатка и уважения в обществе.

Слово «орын» в казахском, каракалпакском и других тюркских языках имеет также оттенок «постель, ложе», но в антропонимике чаще работает первое, социальное значение — место в иерархии. Встречаются параллельные формы Орынбай и Оринбай; разница в написании связана с диалектным произношением и адаптацией через русскую графику.

Фамилия характерна для казахов и каракалпаков. В русских документах конца XIX — начала XX века фиксация таких фамилий шла через окончание -ев/-ов, так как -бай воспринималось как часть основы, а не суффикс. В отличие от, скажем, Оринбеков, где второй компонент — «бек» (князь), здесь «бай» указывает скорее на зажиточного хозяина, а не на аристократа.

С точки зрения словообразования — это чистая патронимическая модель: от имени отца Оринбай через притяжательный суффикс -ев. Женская форма Оринбаева — грамматическое согласование, не несущее отдельного смысла. Если искать однокоренные фамилии, то Оринбаев стоит в одном ряду с Орынтаев, Орынгалиев, где корень тот же, а второй компонент варьируется.

Сословной принадлежности у фамилии нет: её могли носить и скотоводы, и мелкие старшины. В советских переписях фамилия не была массовой, что говорит о её локальном распространении, скорее в западных и южных регионах Казахстана.