Фамилия Серезетдинова образована от мужского имени Серезетдин — варианта более известного мусульманского имени Сираджетдин. В основе лежит арабское «сирадж» — «светильник, свет» и «дин» — «вера, религия». Вместе имя означает «свет веры», «светоч религии». Вариант Серезетдин — результат местного произношения, характерного для татарской или башкирской языковой среды, где гласные могли редуцироваться или меняться. В русской передаче через «е» вместо «и» тоже не редкость: так фамилия закрепилась в документах.

Фамилия образована по русской модели патронимических фамилий на -ов/-ев: к основе Серезетдин добавили суффикс -ов и окончание -а, указывающее на женский род. То есть Серезетдинова — это «дочь (или жена) Серезетдина». Мужской вариант — Серезетдинов. Такая модель типична для тюрко-мусульманских фамилий, которые массово оформлялись по-русски в XIX — начале XX века, особенно после реформ по учету населения.

Встречается фамилия преимущественно в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях — регионах с компактным проживанием татар и башкир. Носители, скорее всего, потомки сельских жителей или служилых людей, так как имя Сираджетдин было распространено среди мулл, учителей медресе и просто верующих — имя «свет веры» давали с пожеланием духовного пути.

Редкая особенность фамилии — начальное «Серез-» вместо привычного «Сира-». Это не описка, а живой диалектный или бытовой вариант, который в письменных источниках мог закрепиться случайно. Сравните с фамилиями Сиразиев, Сираев, Сереев — все они восходят к тому же корню, но форма Серезетдинова сохраняет полную структуру имени, что делает её более прозрачной для этимологии.