Фамилия Хисамагенова — редкий пример, в котором женская форма закрепилась как основная, а мужская (Хисамагенов) встречается реже. По модели образования это типичная русская фамилия с суффиксом -ов, который в женском роде даёт окончание -а. Но её корень указывает на тюркское, скорее всего татарское или башкирское, происхождение.

Основа фамилии — личное имя Хисамаген (варианты: Хисамеддин, Хисамутдин). Оно сложено из двух арабских корней: «хисам» (меч, острый клинок) и «дин» (вера, религия). Вместе имя означает «меч веры» или «защитник религии». Такие имена были распространены в мусульманских общинах Поволжья и Приуралья, где ислам укоренился ещё в эпоху Волжской Булгарии. Вероятно, предок носительницы фамилии был человеком, получившим при рождении имя Хисамаген, а позже его потомки стали записываться по отцу: «сын Хисамагена» — Хисамагенов.

Интересная деталь: фамилия сохранила полную форму исходного имени без усечения. В татарской и башкирской среде часто встречаются фамилии от сокращённых форм (например, Хисамов от Хисам), но здесь мы видим архаичный, полный вариант. Это может говорить о том, что фамилия оформлялась в среде, где ценилась точность записи, или о том, что предок был заметной фигурой (например, муллой или уважаемым старшиной), чьё имя не редуцировали в быту.

Географически фамилия тяготеет к регионам с компактным проживанием татар и башкир: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская и Челябинская области. В документах XIX — начала XX века такие фамилии фиксировались у крестьян и мещан, реже — у купцов. Сословная принадлежность здесь неясна, но суффикс -ов указывает на позднюю (после отмены крепостного права) или канцелярскую русификацию, когда тюркские отчества переделывали под русский стандарт.

В написании возможны варианты: Хисамагенова, Хисамегенова (через «е»), а также Хисамагенева (с заменой «н» на «н'»). Но форма с «а» во втором слоге и твёрдым «н» — самая распространённая. Встречается также фамилия Хисамагенов (мужской вариант), но в массовых базах данных преобладает женская запись, что нетипично для русских фамилий и может указывать на то, что в некоторых семьях фамилию наследовали по материнской линии.