Фамилия Ермешева — женская форма фамилии Ермешев. Её основа — тюркское мужское имя Ермеш. В казахском, татарском и башкирском языках «ер» означает «мужчина, герой, смельчак». Уменьшительно-ласкательный суффикс «-меш» (как в именах Келмеш, Кулмеш) превращает «ер» в Ермеш — что-то вроде «молодчина, удалец» или буквально «мужчинка». Имя было распространено у поволжских татар и башкир, реже у казахов.

Модель образования типична для русского заимствования: к основе Ермеш- добавили русский патронимический суффикс -ев (фонетический вариант -ов после шипящих). Получилось Ермешев — «сын Ермеша». Форма Ермешева, соответственно, означает «дочь или жена Ермеша». В русской традиции фамилии на -ев/-ов закрепились в XVI–XVII веках, но тюркские имена входили в них и позже, вплоть до XIX века, особенно среди крещёных татар и мещеряков.

Географически фамилия тяготеет к регионам смешанного русско-тюркского населения: Оренбургская область, Башкортостан, Татарстан, Челябинская область. Встречается и у сибирских татар. В дореволюционных метрических книгах Ермешевых записывали и как «новокрещены», и как «служилые татары» — предки могли быть и рядовыми общинниками, и мелкими помещиками, получившими землю за службу.

Спорных версий происхождения у этой фамилии почти нет: тюркская основа очевидна, альтернативная этимология от русского «ермолка» или «ермыш» (диалектное название мелкой рыбы) — натяжка, которая не выдерживает проверки исторической фонетикой и ареалом. Если искать параллели, то однокоренные фамилии — Ермаков (от Ермак), Ермеев (от Ермей), Ермекбаев (от Ермек). Ермешева стоит среди них особняком из-за редкого суффикса -меш, который почти не встречается в других русских фамилиях.