Фамилия Талмаганбетов — редкий пример тюркской антропонимии, где в основе лежит не просто имя, а целая характеристика человека. Её ядро — казахское или ногайское прозвище Талмаганбет, которое распадается на две части: «талма» и «ганбет». Первая часть восходит к глаголу «талмау» — «не уставать, быть неутомимым», вторая — это фонетический вариант арабского имени Ганбат или Ганбет (от корня «г-н-б» — «сторона, бок», в переносном смысле — «праведный, благочестивый»). Таким образом, Талмаганбет — это «неутомимый в благочестии» или «неустанно праведный». Имя-пожелание, которое давали с надеждой на стойкость в вере.

Модель образования фамилии — классическая для русской бюрократической среды XIX–XX веков: к тюркскому имени добавили русский патронимический суффикс -ов. Получилось «сын Талмаганбета». Суффикс указывает на то, что фамилию фиксировали в официальных документах, скорее всего, при переписях населения или воинском учёте в степных областях Российской империи.

Географически фамилия тяготеет к Западному Казахстану и прилегающим регионам России — Астраханской, Оренбургской областям. Здесь исторически кочевали роды, входившие в Младший жуз, у которых имя Талмаганбет могло быть личным или родовым прозвищем. Встречаются варианты Талмаганбетов, Толмаганбетов и даже Талмагамбетов — последний отражает местное произношение, где «н» переходит в «м» перед губным «б».

Слово «талма» в казахском языке имеет и другое значение — «вид узора, орнамент». Это порождает альтернативную, хотя и менее вероятную версию: прозвище могли дать мастеру, который искусно вышивал или чеканил «талму» — неутомимый (в работе) орнаментальщик. Но для фамилий, образованных от сложных имён, первая, «благочестивая», трактовка исторически типичнее: в мусульманской среде ребёнка чаще нарекали качеством духа, а не ремеслом.

Среди носителей фамилии нет широко известных исторических фигур, но это типично для фамилий, возникших в среде простых скотоводов и земледельцев. Талмаганбетовы — потомки людей, чьё имя напоминало об упорстве и внутренней силе, что для кочевой жизни было важнее громких титулов.