Фамилия Байшемирова — женская форма, мужской вариант — Байшемиров. В основе лежит тюркское составное имя или прозвище, что сразу указывает на вероятное происхождение предков из среды, где были сильны тюркские языки (татары, башкиры, казахи, ногайцы, народы Кавказа).

Разбираем корень. Первая часть «Бай» в тюркских языках означает «богатый», «господин», «знатный». Вторая часть — «шемир» (или «шемир») — более сложна. Скорее всего, это искажённое или диалектное произношение арабского имени «Шамир» или «Шамер». В арабском корне «ш-м-р» есть значения «обильный», «щедрый», также это имя одного из древних пророков. Таким образом, «Байшемир» можно перевести как «богатый Шамир» или «знатный, как Шамир». Впрочем, в некоторых тюркских диалектах «шемир» могло означать «железо» (ср. татарское «тимер»), но это менее вероятно, так как форма «Байтимер» встречается отдельно и чаще.

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ов/-ев, что типично для фамилий, возникших в среде, перешедшей на русский язык как официальный. Это говорит о том, что носители фамилии, скорее всего, жили на территориях, вошедших в состав Российской империи, и их фамилия была записана по русским канонам.

Географически фамилия редкая. Основные очаги её бытования — регионы Поволжья (Татарстан, Башкирия) и, возможно, Северный Кавказ. Учитывая, что фамилия не получила широкого распространения, можно предположить, что родоначальник был человеком заметным в своей общине, но не настолько, чтобы его прозвище стало массовым. Сословно предки могли быть как крестьянами, так и служилыми татарами (мурзами), но без дополнительных архивных данных утверждать что-то определённое нельзя.

Стоит отметить, что в русском языке фамилия часто подвергалась бытовому упрощению: ударение могло смещаться, а звук «ш» — заменяться на «щ» в просторечии. Поэтому в документах XIX века можно встретить варианты «Байщемиров» или «Бойшемиров», что усложняет генеалогический поиск.