Фамилия Тубелбаева — яркий пример тюркского антропонимического наследия, закреплённого в русской фамильной форме. Её основа, имя Тубелбай, составное: от древнетюркского «тюбел» (тубель) — «корень, основание, род» (в переносном смысле — «родовитый, знатный») и «бай» — «хозяин, господин, богач». Таким образом, имя Тубелбай буквально значило «знатный господин» или «глава рода». Суффикс -ев указывает на русскую модель образования фамилий от имён на согласный: Тубелбаев — сын Тубелбая. Окончание -а делает фамилию формой женского рода, то есть Тубелбаева — это «дочь или жена Тубелбаева».

Фамилия, скорее всего, казахского происхождения. В казахском ономастиконе имя Төбелбай (Тубелбай) встречается и сегодня, а фамилии на -баев — одни из самых распространённых. Носители этой фамилии, вероятно, происходят из южных или западных регионов Казахстана, где сильны родоплеменные традиции. Имя «Тубел» могло указывать на принадлежность к конкретному роду или на уважаемое положение предка как старейшины.

В отличие от фамилий с суффиксами -ов/-ев, которые в тюркской среде могли быть искусственно приписаны при советской паспортизации, Тубелбаева сохранила в основе не просто имя, а социальный маркер. «Бай» в составе указывает на то, что предок, получивший имя, не был рабом или бедняком — он владел скотом, землёй или пользовался авторитетом. Это не фамилия, образованная от ремесла или внешности, а прямая отсылка к социальному статусу.

В русском контексте фамилия закрепилась с окончанием -а, что типично для передачи тюркских женских фамилий. Мужской вариант — Тубелбаев — встречается реже, но существует. Географически фамилия редкая и в основном локализована в Казахстане и среди казахской диаспоры в России. Склоняется по правилам притяжательных прилагательных: Тубелбаевой, Тубелбаеву.