Фамилия Толекбаева — женская форма, а мужской вариант — Толекбаев. Это фамилия тюркского происхождения, скорее всего казахского. Её основа — мужское имя Толекбай, которое состоит из двух частей: «Толек» и «бай».

«Бай» в тюркских языках — это «богач», «господин», «хозяин», уважительный титул, часто становившийся частью имени. «Толек» — более сложный элемент. Он может восходить к слову «төлеу», что значит «платить», «возмещать», «расплачиваться». В таком случае имя Толекбай могло означать «платящий господин» — то есть человек, который щедр и оплачивает долги или услуги. Впрочем, «Толек» — это и самостоятельное имя, которое связывают с казахским «төлек» (желание, мечта, надежда). Тогда Толекбай — «господин-мечта», «исполнитель желаний».

По словообразовательной модели фамилия Толекбаева относится к самому распространённому в казахской ономастике типу: к личному имени добавляется русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после мягких согласных). Так в XIX–XX веках, при активном взаимодействии с русской администрацией и фиксации в метриках, многие казахские фамилии получили именно такую форму. Окончание -а в женском варианте — стандартный русский показатель рода.

Географически фамилия Толекбаева чаще всего встречается в Казахстане, особенно в южных и западных областях. Встречается она и среди казахов, живущих в России (Астраханская, Оренбургская области). Родственными можно считать фамилии Толеубаев, Толебаев — они образованы от тех же корней, но с разными вариантами произношения и записи.

Таким образом, предок носительницы этой фамилии, скорее всего, был казахским кочевником или скотоводом, получившим имя Толекбай. Вряд ли он принадлежал к высшей знати (султанам или торе), так как фамилии на -бай в массе своей давали людям из простых родов, но уважаемым в своей общине. Фамилия не содержит указания на конкретное ремесло или сословие — она чисто патронимическая, по имени отца.