Фамилия Сальменбаев — тюркская по происхождению, сложная по составу и довольно редкая. Она образована по модели, типичной для башкирской, татарской и казахской антропонимии: к личному имени или прозвищу добавлялся патронимический суффикс -бай, а затем русский фамильный суффикс -ев, который закрепился при оформлении фамилий в документах XIX — начала XX века.

Основа фамилии — имя Сальмен, которое, в свою очередь, имеет арабские корни (Салим, Сальман) и означает «здоровый», «невредимый», «благополучный». В тюркской среде это имя часто подвергалось фонетическим изменениям: Салим превращался в Сальмен, а иногда и в Сальман. Вторая часть — «бай» — в тюркских языках означает «господин», «богач», «хозяин». Таким образом, Сальменбай — это составное имя-пожелание: «богатый (или господин) по имени Сальмен» либо «здоровый и богатый». В прошлом такие имена давали, чтобы закрепить за ребёнком благополучие и статус.

Фамилия бытует в основном в Оренбургской области, Башкортостане и Татарстане — регионах, где исторически жили башкиры и татары. Именно там в XVIII–XIX веках происходил массовый переход от родовых прозвищ к наследственным фамилиям. Чаще всего носители фамилии — потомки башкирских вотчинников или татарских крестьян, которые получили фамилию по имени отца или деда. Среди Сальменбаевых встречаются и представители духовенства, так как имя Сальмен (Салим) было распространено в мусульманской среде.

Стоит отметить, что фамилия могла записываться по-разному: в старых метрических книгах и ревизских сказках встречаются варианты Сальменбаев, Сальманбаев и даже Сальменбай — без русского окончания. Современная форма на -ев закрепилась в советское время, когда все фамилии унифицировали по русским образцам. Сейчас Сальменбаевых немного, и фамилия сохранилась почти без изменений, что говорит о её относительно позднем оформлении — скорее всего, в середине XIX века.