Фамилия Жемпеисов звучит редко, и её происхождение почти наверняка ведёт в казахскую или тюркскую среду. Это не русская фамилия в классическом понимании, а результат русификации тюркского имени или прозвища путём добавления русского патронимического суффикса -ов.

Основа фамилии — личное имя Жемпеис. В казахском языке есть имя Жемпейіс (варианты произношения: Жемпеис, Жемпейс). Его этимология прозрачна: оно состоит из двух частей. Первая часть «жем» (жәм) восходит к арабскому «джам» — «собирать, объединять». В тюркских языках это слово часто входит в состав имён со значением «собрание», «красота», «блеск». Вторая часть — «пейіс» — искажённое арабское «фаиз» (файиз), что значит «победитель», «преуспевающий». Таким образом, имя Жемпеис можно перевести как «собирающий победы» или «блистательный победитель». Это имя давали с пожеланием мальчику удачи, лидерства и успеха во всех начинаниях.

В русской канцелярской традиции XIX–XX веков, при записи казахов в метрики и ревизские сказки, к имени отца (в данном случае Жемпеис) добавляли русский суффикс принадлежности -ов. Так образовалась фамилия Жемпеисов — «сын Жемпеиса». Это стандартная модель для фамилий тюркских народов, вошедших в состав Российской империи.

Носители фамилии Жемпеисов — это потомки человека по имени Жемпеис. Вероятнее всего, они происходят из западных или центральных регионов Казахстана, где такие составные арабо-тюркские имена были особенно распространены. Фамилия не получила широкого распространения за пределами казахской среды, и сегодня её можно встретить преимущественно в Казахстане и среди казахской диаспоры.