Фамилия Шалгымбай — редкий случай, когда фамилия сохранила почти без изменений исходное личное имя, причем тюркского происхождения. В отличие от большинства русских фамилий, образованных с помощью суффиксов -ов/-ев или -ин, эта фамилия представляет собой застывшую форму древнего составного имени. Основа здесь — «шалгым», что в тюркских языках (особенно в казахском) может означать «репа» или «свекла», а в переносном смысле — «коренастый», «крепкий».

Вторая часть — «бай» — широко распространенный тюркский титул, обозначающий богатого, уважаемого человека, хозяина или господина. Получается, что имя Шалгымбай дословно переводится как «богатырь, крепкий как репа» или «коренастый господин». Это типичная для кочевых народов модель имяобразования, где к бытовому или растительному прозвищу добавляли социальный маркер «бай», чтобы подчеркнуть статус или пожелать ребенку благополучия.

Скорее всего, фамилия Шалгымбай — не русская по происхождению, а казахская или башкирская. В XIX веке, при массовой русификации тюркских имен в документах Российской империи, многие такие имена записывали без изменений, без добавления русских суффиксов. Поэтому носитель фамилии Шалгымбай, вероятно, происходит от человека, которого в родной среде звали Шалгымбай — возможно, за его физическую силу, приземистость или за то, что он был зажиточным скотоводом.

Географически фамилия тяготеет к южным регионам бывшей Российской империи — Казахстану, Оренбургской области, Башкортостану. Встречается она крайне редко, что делает ее уникальным маркером родовой линии, не растворившейся в массе «ивановых» и «петровых». С точки зрения словообразования, интересно, что здесь нет привычного для русского уха окончания — фамилия стоит в чистой именительной форме, что сразу выдает ее нерусские корни и высокую степень сохранности исходного антропонима.