Фамилия Турхамбаева образована по самой распространённой в русской ономастике модели — с помощью суффикса -ев, который указывает на принадлежность (чей? — Турхамбаев, дочь Турхамбаева). Но основа у неё не славянская, а тюркская. Мужской вариант — Турхамбаев, женский — Турхамбаева. Фамилия составная: первая часть — «тур» (от тюркского «стой», «будь» или как элемент имени-пожелания), вторая — «хамбай» (вариант имени Хамбай, где «хам» — от арабского «хаммад» — восхваляющий, либо от тюркского «кам» — шаман, колдун). Буквально имя-пожелание могло означать «будь достойным хвалы» или «будь как кам» (в положительном смысле — мудрец, целитель).

Фамилия явно казахского происхождения. В Казахстане суффикс -ев/-ова — стандартный способ русификации фамилий, который применялся в XIX–XX веках при записи в метрики и паспорта. Исходное имя Турхамбай (или Тургамбай) — сложносоставное, типичное для казахской антропонимики, где первая часть часто выступает как глагольная основа или усилительная частица. Встречается и вариант написания через «г» — Тургамбаева, что связано с особенностями произношения в разных диалектах.

Географически фамилия Турхамбаева тяготеет к южным и центральным регионам Казахстана, реже встречается в соседних республиках Средней Азии. В России она редкая, в основном у мигрантов или потомков смешанных браков. Сословно предки носителей фамилии, скорее всего, были скотоводами или земледельцами, не принадлежали к знати, поскольку составные имена с «бай» (богатый, хозяин) в народной среде давали как пожелание достатка, а не как указание на реальный статус.

Спорных версий у этой фамилии немного. Иногда её пытаются связать с арабским «турхан» (военачальник), но это натяжка — в казахской среде «турхан» не закрепился как личное имя, а «хамбай» явно указывает на имя, а не на титул. Правдоподобнее всего — перед нами патроним от двухосновного имени-оберега, которое должно было принести ребёнку удачу и уважение.