Фамилия Сооронбаева образована по тюркской модели от мужского имени Сооронбай. В её основе лежит древнетюркское слово «соорон», означающее «радость», «веселье», «праздник», а компонент «бай» — традиционный титул «богатый», «господин», «хозяин». Таким образом, имя Сооронбай буквально переводится как «богатый радостью» или «владеющий весельем». Подобные имена с пожеланием счастливой, изобильной жизни были широко распространены у кыргызов, казахов и других тюркских народов.

С точки зрения словообразования, фамилия Сооронбаева — это женская форма, мужской вариант — Сооронбаев. Суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягких и шипящих) указывает на принадлежность: «из рода Сооронбая». Такие фамилии в тюркской среде закрепились в XIX–XX веках, когда началась массовая русификация имён и фамилий, особенно в период Российской империи и СССР.

Географически фамилия Сооронбаева чаще всего встречается в Кыргызстане, а также среди кыргызской диаспоры. В самой Киргизии имя Сооронбай остаётся довольно популярным, что объясняет распространённость фамилии. Встречаются и однокоренные варианты: Сооронбеков, Сооронкулов, где вторая часть имени меняется на «бек» (князь) или «кул» (раб божий, слуга).

С социальной точки зрения, предки носителей фамилии Сооронбаева, скорее всего, были свободными общинниками или скотоводами. Имя Сооронбай не несёт аристократического оттенка, в отличие от имён с компонентом «хан» или «султан». Это имя-пожелание, которое давали простым людям в надежде на благополучную жизнь. Поэтому фамилия указывает на крестьянское или кочевое происхождение, без привязки к конкретному сословию.

Стоит отметить, что в русском языке фамилия склоняется по правилам женских фамилий на -а, но в кыргызской среде часто сохраняет неизменяемую форму. В документах можно встретить написание с одной «о» (Соронбаева) — это результат упрощения при записи, но исходная форма с удвоенной «о» (Сооронбаева) более точна этимологически, так как корень «соорон» в кыргызском языке пишется именно так.