Фамилия Бирюшева — женская форма мужской фамилии Бирюшев, и её происхождение напрямую связано с тюркским миром. В основе лежит слово «бирюш» — это вариант тюркского «бир» (один) с аффиксом принадлежности, либо прозвище, образованное от глагольной основы. Самая вероятная версия: «бирюш» или «бирюс» — искажённое «бирюк» (волк-одиночка, нелюдимый человек). В тюркских языках «бүрү» или «бөрү» означает «волк», а в русских говорах «бирюк» закрепилось за угрюмым, замкнутым человеком. Таким образом, Бирюшев — это тот, кто происходит от человека с прозвищем Бирюш (волк, отшельник).

Суффикс -ев указывает на патронимическое происхождение: фамилия образована от прозвища или имени, оканчивающегося на мягкий согласный или -ш. Модель типична для русских фамилий тюркского корня: если основа заканчивается на -ш, -ч, -й, то прибавляется -ев, а не -ов. Сравните: Алёшин, Ильичёв, Бирюшев. Такая словообразовательная модель встречается у фамилий, возникших в зонах активного русско-тюркского контакта — Поволжье, Приуралье, южные степи.

Географически фамилия Бирюшева редкая и локальная. Основной ареал — Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область, а также отдельные районы Ульяновской и Самарской областей. В этих местах фамилия могла возникнуть среди крещёных татар, чувашей или русских, перенявших тюркские прозвища. В дореволюционных метрических книгах Казанской и Уфимской губерний встречаются записи о крестьянах и мещанах Бирюшевых — сословие было преимущественно податным, без дворянских корней.

Спорный момент: некоторые исследователи связывают основу с тюркским «бир юз» (сто, множество) или с именем Бирюш как уменьшительной формой от Бирюк (волк). Первая версия маловероятна — числительное «сто» не образует устойчивых прозвищ. Вторая правдоподобнее: в тюркской антропонимике имена-обереги типа «Волк» были распространены, чтобы отпугнуть злых духов. Так что предок носителя фамилии мог носить имя-оберег Бирюш, которое затем перешло в фамилию.

По написанию фамилия устойчива: варианты Бирюшев, Бирюшов встречаются редко и считаются ошибками переписчиков. Ударение в большинстве говоров падает на второй слог: Бирю́шев. Встречается и вариант Бирюшёв — с буквой «ё», но он не зафиксирован в официальных справочниках как нормативный.