Фамилия Сарибалаев — тюркская по происхождению, и её разумнее всего разбирать через тюркские языковые модели, а не славянские. Основа здесь — сложное имя или прозвище Сарыбала, где «сары» переводится как «жёлтый» или «светлый» (в переносном смысле — «рыжий», «белокурый»), а «бала» — «ребёнок», «дитя», «мальчик». Таким образом, Сарыбала — это «светлый (рыжий, белокурый) ребёнок». Фамилия образована по стандартной для тюркских фамилий модели: к основе Сарыбала прибавлен русский патронимический суффикс -ев, что значит «сын Сарыбалы». Встречается также вариант написания Сарыбалаев, который точнее передаёт исходное произношение.

Вероятнее всего, фамилия возникла в среде казахов или киргизов. У этих народов имя Сарыбала (или прозвище) фиксируется как личное имя, которое давали ребёнку с заметным цветом волос — светлыми или рыжеватыми. Для кочевых обществ, где преобладали тёмные волосы, такой признак сразу бросался в глаза и становился устойчивым прозвищем, переходившим в родовое имя. Встречается фамилия и у татар, но там она менее распространена.

Словообразовательная модель «имя + -ев» — не исконно тюркская, а привнесённая русским делопроизводством при переписях населения в XIX — начале XX века. Местные писцы записывали людей по отцу, механически добавляя русский суффикс к тюркскому имени. Поэтому Сарибалаев — это не «принадлежащий Сарибалаю», а именно «сын Сарыбалы», что типично для фамилий народов Средней Азии и Казахстана, оказавшихся в составе Российской империи.

Редкость фамилии в том, что она сохранила прозрачную внутреннюю форму: любой носитель тюркского языка сразу поймёт, что предок был «светлым мальчиком». В русском же восприятии эта прозрачность теряется, и фамилия звучит как экзотичная. Встречается она преимущественно в Казахстане, Киргизии, а также среди выходцев из этих стран в России. Сословной привязки нет — фамилия могла появиться и у скотовода, и у ремесленника, так как прозвище по внешности давали вне зависимости от социального положения.