Фамилия Гирштейн — типичный пример ашкеназской фамилии, образованной по немецкой модели. Её основа — два корня: «гирш» (нем. Hirsch — олень) и «штейн» (нем. Stein — камень). Буквально — «олений камень» или «камень оленя». В идише и немецком языке такие сложные фамилии нередко были искусственными: их присваивали еврейскому населению в Австрийской и Российской империях во время обязательной паспортизации в конце XVIII — начале XIX века.

Компонент «Гирш» в еврейских фамилиях часто служил заменой имени Нафтали. По библейскому преданию, Иаков благословил своего сына Нафтали, сравнив его с «быстрой ланью» (оленем). Поэтому «Гирш» стал светским, бытовым именем, а позже — основой для фамилий: Гирш, Гиршман, Гиршфельд, Гирштейн. Вторая часть — «штейн» — распространённый формант, означающий «камень» и не несущий конкретного значения, кроме указания на местность или просто благозвучия.

Носители фамилии Гирштейн — в основном потомки еврейского населения черты оседлости (территории современной Украины, Беларуси, Польши, Молдовы). Фамилия встречается и в Германии, но в восточноевропейском варианте ударение, как правило, падает на первый слог: Ги́рштейн. Встречаются варианты написания: Гиршштейн, Гирштин, но исходная форма — двусоставная, с двумя «ш» на стыке корней, хотя на письме часто упрощается до одного.

Род занятий предков по фамилии не угадывается — это типичная «кабинетная» фамилия, созданная чиновниками для переписи. Никакого ремесла или прозвища за ней не стоит. Поэтому искать в ней указание на профессию или характер бесполезно. Единственное, что можно сказать с уверенностью: предки носителя фамилии Гирштейн жили в местечке или городе Восточной Европы, а их имя при регистрации было связано с библейским образом Нафтали.