Фамилия Сисеналиев — редкий случай, когда корень фамилии не поддаётся однозначной славянской или тюркской этимологии, хотя по форме она явно принадлежит к ареалу кавказских и среднеазиатских фамилий на -ев. Основа «Сисенали» почти наверняка восходит к личному имени, составленному из двух частей. Первая часть, «Сисен», может быть вариантом тюркского «Сисен» или «Сисенби» — так в казахской и ногайской среде называли ребёнка, родившегося в год Свиньи по восточному календарю (слово «сисен» у тюркских народов означает «свинья»). Вторая часть, «Али», — арабское имя, широко распространённое в исламском мире, означающее «возвышенный», «великий». Таким образом, Сисенали — это составное имя: «Али, родившийся в год Свиньи» или «Али-Свинья» (как прозвищное имя, данное по году рождения).

Словообразовательная модель проста: к основе «Сисенали» добавили русский патронимический суффикс -ев, который в Российской империи и СССР закрепляли за фамилиями нерусского населения, не имевшими собственных фамильных окончаний. Фамилия характерна для народов Северного Кавказа и Средней Азии, особенно для чеченцев, ингушей, кумыков или казахов, где такие составные имена с календарными приметами встречаются часто. Встречаются варианты написания: Сисеналиев, Сисен-Алиев, реже Сисеналы.

Географически фамилия Сисеналиев распространена в Чечне, Ингушетии, а также среди казахских и киргизских диаспор. В дореволюционных метрических книгах и списках она почти не фиксируется, так как массово закреплялась только в советское время при паспортизации. Социально носители фамилии — выходцы из крестьянских или скотоводческих общин, где имя-прозвище по году рождения было обычной практикой. Спорных версий происхождения немного: некоторые пытаются связать «Сисен» с персидским «сис» (тридцать) или арабским «сис» (основа), но эти гипотезы слабы, так как не объясняют сочетания с «Али» в тюркской среде. Наиболее правдоподобное объяснение — именно календарно-тюркское происхождение первой части имени.