Фамилия Сайрамова — женская форма, мужской вариант — Сайрамов. В основе фамилии лежит тюркское мужское имя Сайрам. Оно восходит к названию древнего города Сайрам (в современном Казахстане, недалеко от Шымкента). В прошлом это был крупный торговый и культурный центр на Шёлковом пути, известный также как Исфиджаб. Таким образом, фамилия Сайрамов могла указывать на выходца из этого города или на человека, имевшего к нему какое-то отношение — например, торговавшего с Сайрамом или жившего там.

Модель образования типична для многих тюркских фамилий: к основе (имени или топониму) добавляется русский патронимический суффикс -ов/-ев. Подобным образом возникли фамилии Ташкентов, Бухаров, Самаркандов. Фамилия Сайрамова, скорее всего, оформилась уже в XIX–XX веках, когда у оседлых тюркских народов, входивших в состав Российской империи, начали массово фиксировать фамилии по русскому образцу.

Менее вероятная, но допустимая версия — происхождение от прозвища Сайрам. В некоторых тюркских языках «сайрам» может означать «певчий», «чирикающий» (о птице) или относиться к растению. Однако топонимическая версия выглядит убедительнее, так как имя Сайрам как личное встречается именно в регионах, прилегающих к одноимённому городу.

Сейчас фамилия Сайрамова распространена среди народов Средней Азии и Поволжья, особенно у казахов, татар и башкир. Встречается она и в других регионах бывшего СССР, куда люди переселялись в советское время. География бытования фамилии прямо указывает на её исходную связь с югом Казахстана.