Фамилия Сисенгалиев — редкий случай, когда русский суффикс -ев наращивается на тюркское имя, причём не напрямую, а через промежуточную форму. В основе лежит мужское личное имя Сисенгали — сложносоставное, типичное для казахской и отчасти татарской антропонимии.

Первая часть, Сисен, восходит к арабскому «сисан» (множественное число от «сан» — «похвала», «восхваление») либо к тюркскому «сисен» со значением «чуткий», «восприимчивый». Вторая часть, Гали, — это арабское имя ‘Али («высокий», «возвышенный», «великий»), одно из ключевых в исламе. Вместе имя Сисенгали можно истолковать как «восхваляющий Али» или «чуткий слуга Всевышнего» — распространённая модель, где первая часть выступает определением или эпитетом ко второй.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе Сисенгали- прибавлен патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Сисенгалиев). Такое оформление характерно для фамилий, возникших в зоне контакта русского и тюркского населения — в Западном Казахстане, Астраханской и Оренбургской областях, где казахские имена адаптировались через русское делопроизводство.

Особенность фамилии — её редкость и чёткая географическая привязка. Подавляющее большинство носителей Сисенгалиевых — казахи, в основном из Западно-Казахстанской и Атырауской областей. В русских переписях фамилия почти не встречается, что говорит о её относительно позднем закреплении (XIX — начало XX века), когда фамилии стали фиксировать у кочевого населения.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Сисенов, Сисенбаев, Галиев) подтверждает, что Сисенгалиев — результат сращения двух имён в одно, а не позднее прибавление второго компонента. Это не типичная «фамилия-матрешка» вроде Абдулгалиев, а именно цельное имя, ставшее родовым прозвищем.