Фамилия Соколбаева образована от мужского имени Соколбай, что сразу указывает на её тюркское происхождение. В отличие от русских фамилий, где основа «Сокол» чаще всего отсылает к птице или прозвищу, здесь мы имеем дело с составным именем, характерным для народов Средней Азии, Казахстана и Поволжья. Первая часть — «Сокол» — это не птица в привычном для нас значении, а, скорее всего, искажённое или адаптированное на русский лад тюркское слово «су» (вода, река) или «сок» (чистый, настоящий). Вторая часть — «бай» — означает «богач», «хозяин», «господин». Таким образом, имя Соколбай могло означать «чистый господин» или «настоящий богач» — в зависимости от местного диалекта и варианта произношения.

Суффикс «-ева» указывает на принадлежность к роду: Соколбаева — это дочь или жена человека по имени Соколбай. Фамилия закрепилась в среде, где отчества и фамилии образовывали по русскому образцу, добавляя окончание к тюркским именам. Такая модель — именная основа плюс русский суффикс — массово возникла в XIX–XX веках среди башкир, татар, казахов и других народов, входивших в состав Российской империи, при переходе к паспортной системе.

Географически фамилия Соколбаева чаще всего встречается в Башкортостане, Татарстане, Оренбургской и Челябинской областях, а также в Казахстане. Носители фамилии — потомки тех, кто получил имя Соколбай при рождении. Само имя не было официальным или аристократическим — это бытовое, личное прозвище-пожелание, которое давали ребёнку, чтобы он вырос уважаемым и состоятельным человеком. В отличие от русских фамилий на «-ов», здесь нет связи с профессией или приметами внешности — только с личным именем предка.

Встречается и вариант написания Соколбаев, но форма с окончанием «-а» (Соколбаева) — женская, хотя в быту её часто воспринимают как исходную, особенно в документах. Если искать однокоренные фамилии, то это Соколов, Сокольский, но они образованы совершенно по-другому и не связаны с Соколбаевой по смыслу. Тюркский корень «бай» роднит её с фамилиями Баймуратов, Байгулов, Байбулатов — все они указывают на социальный статус предка, а не на его занятие.