Фамилия Хаметшин образована по самой распространённой в русской ономастике модели: от тюркского имени с помощью патронимического суффикса -ин. Основа — мужское имя Хаметша, которое в свою очередь является диалектной или обиходной формой имени Ахмет (Ахмад). В тюркских языках, особенно в татарском и башкирском, звук «а» в начале слова часто переходит в «ха» или «хә», так что Хамет — это местный вариант арабского имени Ахмет, означающего «достойный похвалы», «восхваляемый». Суффикс -ша в именах (Хаметша, Ахметша) характерен для татарской и башкирской антропонимии, он придаёт ласкательный или уменьшительный оттенок.

Таким образом, Хаметшин буквально означает «сын Хаметши» или «потомок Хаметши». Фамилия типична для волго-уральского региона, где веками жили татары и башкиры, и где русская администрация в XIX веке активно записывала тюркские имена в метрики, добавляя к ним русские фамильные суффиксы. Встречается она и у мишарей, и у казанских татар, реже — у башкир.

Интересная деталь: в отличие от фамилий на -ов/-ев, которые преобладают в русской среде, суффикс -ин в тюркских фамилиях часто указывает на то, что имя-основа оканчивалась на гласный или мягкий согласный. В данном случае Хаметша дал именно Хаметшин, а не Хаметшов, что подтверждает живую разговорную форму. Если бы фамилия писалась через «о» (Хаметшов), это указывало бы на иной диалектный вариант или на более позднюю русификацию.

Сословно носители фамилии чаще всего были государственными или ясачными крестьянами, торговцами, ремесленниками. Дворянских родов Хаметшиных в истории не зафиксировано — фамилия сугубо народная, демократичная. Встречается также написание Хаметшын, но это уже следствие местных орфографических особенностей или ошибок писарей.