Фамилия Батыршаева образована от мужского имени Батырша, которое сложилось из двух тюркских корней: «батыр» — богатырь, храбрец, и «ша» — сокращение от «шах», то есть государь, владыка. Дословно имя переводится как «богатырь-царь» или «царь-герой». Такая конструкция — титул или эпитет, поставленный в один ряд с именем, — типична для мусульманского именника Поволжья и Приуралья. Встречаются варианты Батыршах, Батырша, Батыргарей — все они построены по схожей модели.

Фамилия заканчивается на суффикс -ев, который указывает на русскую или русифицированную форму. В тюркских языках отчества и фамилии образуют иначе — прибавлением слов «улы» (сын) или «кызы» (дочь). Суффикс -ев (как и -ов) закрепился в документах Российской империи, когда нерусское население записывали по русским административным шаблонам. Поэтому Батыршаева — это «дочь Батырши», а Батыршаев — «сын Батырши». Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог: Баты́ршаева, хотя в разных регионах возможны смещения.

Географически фамилия тяготеет к Волго-Уральскому региону — Татарстану, Башкортостану, Оренбургской и Челябинской областям. Встречается также у казахских и ногайских родов, но реже. Поскольку имя Батырша было популярно в среде служилых татар и башкир, предки носителей фамилии могли быть конными воинами или охранниками границ — теми, кого называли «батырами» за храбрость. Однако в XVIII–XIX веках это имя давали и крестьянам, и купцам, так что однозначно судить о сословной принадлежности только по фамилии нельзя.

Интересная деталь: в русских переписных книгах XVII–XVIII веков имя Батырша иногда записывали как Батырка, а отчество — Батыркин. Фамилия Батыршаева — более поздний, «полный» вариант, сохранивший исходную форму имени без усечения. Встречаются и параллельные фамилии — Батыршин, Батырханов, Батыров. Все они восходят к одному корню, но различаются суффиксами и вторыми основами. Батыршаева стоит особняком: в ней сохранился сложный составной антропоним, который редко встречается в других фамилиях этого ряда.