Фамилия Толегенова — женская форма фамилии Толегенов. В её основе лежит личное имя Толеген, которое распространено у казахов, киргизов, отчасти у татар и башкир. Это составное имя: первая часть «толе» восходит к древнетюркскому «толы» или казахскому «толе» — полный, обильный, завершённый; вторая часть «ген» — это тюркский корень со значением «широкий, широкоплечий» или, в некоторых диалектах, «герой, богатырь». В целом имя Толеген можно перевести как «полный (обильный) герой» или «широкоплечий богатырь». Встречается и более прозаичное толкование: «толе» как «плата, возмещение», тогда имя осмысляется как «рождённый в уплату» (например, в благодарность за выжившего ребёнка).

Словообразовательная модель типична для русской адаптации тюркских фамилий: к основе Толеген- добавляется русский суффикс принадлежности -ов, а затем окончание -а, указывающее на женский род. Так фамилия встраивалась в систему русских документов — в метриках, списках, паспортах. Мужская форма Толегенов, женская Толегенова.

Географически фамилия Толегенова чаще всего встречается в Казахстане, особенно в южных и западных областях (Алматинская, Жамбылская, Атырауская), а также среди казахской диаспоры в России (Оренбуржье, Астраханская область). Встречается и у киргизов, но реже. В дореволюционный период носители фамилии относились в основном к скотоводческим родам — предки могли быть кочевниками-скотоводами или воинами, если верить героическому значению имени-основы.

С точки зрения социального контекста, фамилия Толегенова — не аристократическая (не чингизидская), а родовая, образованная от личного имени. Это значит, что первый носитель фамилии, скорее всего, был простым, но уважаемым человеком, которого в округе знали как Толегена — полного сил мужчину или батыра. В советское время фамилия получила широкое распространение благодаря паспортизации и оседлости кочевых народов.

Интересная деталь: в некоторых записях XIX века встречается вариант «Тулегенов» — через «у» в первом слоге. Это диалектное произношение, отражающее редукцию гласного в устной речи. Оба варианта (Толегенов и Тулегенов) — однокоренные, но в современных документах закрепился именно первый.