Фамилия Шагабудинова образована от мужского имени Шагабудин — и это сразу указывает на её арабское или тюрко-персидское происхождение, связанное с исламской традицией. Имя Шагабудин — сложное: первая часть «шага» (возможно, искажённое «шах» — «владыка», «господин») соединяется с «будин» (от арабского «дин» — «вера», «религия»). В итоге имя можно перевести как «владыка веры» или «господин религии». Подобные составные имена, где вторая часть — «-уддин», «-аддин», «-етдин», широко распространены у народов, исповедующих ислам: у татар, башкир, кумыков, чеченцев, народов Средней Азии и Кавказа.

Фамилия Шагабудинова — женская форма, мужской вариант — Шагабудинов. Суффикс -ов/-ев указывает на русскую модель образования фамилий, которая закрепилась у многих нерусских народов Российской империи в XIX–XX веках. По сути, это патроним: «дочь (или жена) Шагабудина». Само имя Шагабудин в повседневном быту могло сокращаться до Шага, Шаги, Будин, что породило и другие фамилии — Шагиев, Шагаев, Будинов.

Географически фамилия Шагабудинова чаще всего встречается среди татар и башкир, особенно в республиках Поволжья и Приуралья — в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской, Челябинской, Самарской областях. Реже — у народов Дагестана, где имя Шагабудин могло быть заимствовано через аварский или кумыкский язык.

Сословно носители этой фамилии в основном относились к крестьянству или мещанству, но имя Шагабудин нередко давали и детям мулл, поскольку оно несёт религиозный оттенок. В метрических книгах XIX века имя встречается в записях о рождениях у мусульманских общин, а фамилия окончательно закрепилась после ревизий и переписей, когда чиновники записывали людей по отцу.

Особенность фамилии — редкий начальный элемент «шага-», который не стоит путать с татарским «шагый» (поэт) или «шакирд» (ученик). Вариантов написания немного: в дореволюционных документах можно встретить Шагабутдинов (с буквой «т»), что связано с диалектным произношением — «Шагабутдин» вместо «Шагабудин». Но именно форма без «т» считается более точной арабской транскрипцией.