Фамилия Сарсенбинова — это яркий пример тюркской антропонимической традиции, закреплённой русским суффиксом. Её основа — мужское имя Сарсенби, которое распространено у казахов, каракалпаков и отчасти у ногайцев. Имя составное: первая часть «Сарсен» (или «Сарсенбай») восходит к арабскому «сарс» — «вторник» (день недели, когда родился ребёнок). В тюркской среде имя по дню рождения — обычная практика, сравните с Дюйсенби (понедельник) или Жумабай (пятница). Вторая часть — «би» — это тюркский титул, означающий «князь», «господин», «начальник»; на казахском «бий» — судья, старейшина. Таким образом, имя Сарсенби буквально переводится как «рождённый во вторник господин» или «вторничный князь».

Фамилия образована по продуктивной для тюркских фамилий модели: к основе Сарсенбин- (русская адъективная форма от имени Сарсенби) добавили патронимический суффикс -ов- (-ова для женщин). Фактически, Сарсенбинова — это «дочь Сарсенби» или «принадлежащая роду Сарсенби». В казахском языке женские фамилии часто оформляются именно так, через окончание -ова/-ева, что отличает их от мужских вариантов (Сарсенбинов).

Географически фамилия почти наверняка связана с Западным Казахстаном (Актюбинская, Атырауская области) или с приграничными районами России — Астраханской, Оренбургской, Волгоградской областями, где исторически кочевали казахские роды. Встречаемость фамилии в реестрах невысокая, что говорит о её локальном характере: как правило, она принадлежит к одному-двум родственным кланам.

Интересная деталь: в отличие от многих русских фамилий, где суффикс -ин указывает на принадлежность матери (-ин от матронимов), здесь он чисто формальный, русский, добавленный к тюркской основе. Фамилия не имеет отношения к духовному сану или сословию — предки носителя были, скорее всего, скотоводами или мелкими родоправителями (биями), а не дворянами. Встречаются варианты написания Сарсенбаева (от имени Сарсенбай), но Сарсенбинова — более архаичная форма, сохранившая титульную часть «би» без редукции.