Фамилия Омирханов — тюркская по происхождению, образованная по модели, характерной для народов Средней Азии и Казахстана. В основе лежит личное имя Омирхан, которое представляет собой диалектный вариант имени Өмірхан (Умирхан, Омирхан). Разбираем имя по составу: первая часть — «өмір» (жизнь) или, в более архаичном значении, «век, бытие»; вторая — «хан» (правитель, владыка). Таким образом, Омирхан буквально означает «жизнь хана» или, в переносном смысле, «долгоживущий, как хан», «вечный властитель». Имена с компонентом «хан» были широко распространены, но не обязательно указывали на реальное происхождение от ханского рода — часто их давали с пожеланием силы, благополучия и долгой жизни.

Суффикс -ов, добавленный к основе Омирхан, — это русский патронимический суффикс, который в XIX–XX веках массово присоединяли к тюркским именам при документировании в Российской империи. Фамилии такого типа фиксировали, например, у казахов, татар, башкир, узбеков и киргизов, проходивших перепись или получавших паспорта. Важно, что в самой тюркской среде фамилия могла бы звучать как Омирханулы (сын Омирхана) или Омирханкызы, но русификация добавила окончание -ов, закрепив форму Омирханов.

Географически фамилия чаще всего встречается в Казахстане, особенно в южных и западных областях, а также среди казахской диаспоры в России (Оренбургская, Астраханская области) и Узбекистане. Встречается вариант написания Умирханов — он отражает разницу в произношении гласного первого слога в разных диалектах казахского языка.

Что касается социального происхождения: носители фамилии в большинстве своём принадлежали к сословию свободных скотоводов и земледельцев, а не к аристократии, несмотря на «ханский» компонент имени. Само имя Омирхан было популярным, и фамилию мог получить любой человек, чей отец или дед носил это имя. Никаких документальных свидетельств о связи с конкретными ханами или чингизидами в открытых источниках не обнаружено — это скорее пожелательное имя, а не титул.

В ономастической литературе фамилия не получила отдельного разбора, но её модель типична: работы Б. Унбегауна по русским фамилиям тюркского происхождения и исследования казахских антропонимов (например, труды Т. Жанузакова) подтверждают, что подобные образования — результат смешения тюркской основы и русского суффикса, массово возникшие в конце XIX — начале XX века.