Фамилия Турдибаева образована по самой распространённой в тюркских языках модели: к мужскому имени или прозвищу добавляется компонент бай («богач», «хозяин», «господин»), а затем — русский патронимический суффикс -ев (и фамильное окончание -а для женщин). Полная расшифровка: «дочь (или потомок) человека по имени Турдыбай».

Основа фамилии — составное мужское имя Турдыбай, которое состоит из двух частей. Первая, турды (от тюркского тур — «стой», «живи»), часто встречается в именах-пожеланиях: «пусть стоит (живёт)». Вторая часть — бай. В дореволюционной Средней Азии бай означало не только богатство, но и статус, уважение, иногда — просто «мужчина», «хозяин дома». Таким образом, имя Турдыбай можно перевести как «стойкий (живучий) богач» или «пусть живёт, как бай». Часто такие имена давали ребёнку, родившемуся после смерти предыдущих детей, — как оберег, чтобы он «устоял», выжил.

Фамилия Турдибаева — ярко выраженная узбекская (реже каракалпакская) по происхождению. В узбекском ономастиконе имена с компонентом бай — одни из самых массовых, а суффикс -ев закрепился в советское время при оформлении фамилий по русскому образцу. В самой Узбекистане фамилия распространена в Ташкентской, Самаркандской и Ферганской областях.

С точки зрения словообразования, фамилия интересна тем, что женская форма Турдибаева стала в русском языке основной, а мужская — Турдибаев — воспринимается как её производная. Хотя исторически сначала появилась мужская фамилия, а женская — лишь её грамматическая форма. В бытовом общении в России носительницу фамилии часто ошибочно называют «Турдибаева», не задумываясь о роде, хотя по паспорту у мужчин будет окончание -ев.

Сословного значения у фамилии нет: бай в имени не гарантировал реального богатства предка, а был скорее пожеланием или элементом имени. Среди носителей фамилии встречаются и потомки ремесленников, и крестьяне, и люди, чьи предки были торговцами. Единственное, что можно сказать с уверенностью: предки Турдибаевых жили на территории оседлых земледельческих областей Средней Азии, где узбекский язык был основным.