Фамилия Талкибаева — женская форма мужской фамилии Талкибаев, и её происхождение уводит нас в Среднюю Азию, скорее всего, в казахскую или узбекскую среду. Основа фамилии — личное имя Талкибай, которое состоит из двух частей. Первая часть, «Талки», может восходить к арабскому слову «талки» (толкование, разъяснение) или к глаголу со значением «говорить, излагать». В исламской традиции имя Талки нередко давали в честь одного из сподвижников пророка Мухаммеда — Талки ибн Али, известного передатчика хадисов. Вторая часть — «бай» — древний тюркский титул, означающий «господин», «богатый», «хозяин». Таким образом, имя Талкибай можно перевести как «богатый (или господин) по имени Талки» или «Талки-господин».

Фамилия образована по типичной для тюркских народов модели: к имени добавлялся русский суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягких и шипящих), который в XIX–XX веках при оформлении документов закрепил фамилию в её нынешнем виде. Окончание -а в женском варианте — чисто грамматическое указание на пол носительницы.

Географически фамилия Талкибаева чаще всего встречается в Казахстане, особенно в южных областях, а также среди казахской диаспоры в Узбекистане и Кыргызстане. В России она редка и фиксируется в основном в регионах с заметным тюркским населением, например в Оренбургской области или Татарстане. Предки носительниц этой фамилии, вероятно, были скотоводами или земледельцами, а само имя Талкибай могло указывать на человека грамотного, связанного с религиозным знанием, поскольку корень «талки» отсылает к умению толковать и передавать учение.