Фамилия Шагобуддинова — редкий пример фамилии, образованной от полного арабского имени с прозрачной внутренней формой. В основе лежит мужское имя Шагобуддин (варианты: Шагабутдин, Шигабутдин), которое восходит к арабскому «шихаб ад-дин» — «звезда веры» или «падающая звезда религии». Это теофорное имя, типичное для мусульманской традиции: вторая часть («ад-дин») отсылает к вере, а первая символизирует яркость, путеводность. В отличие от многих русских фамилий, которые часто берут начало от прозвищ или мирских имён, Шагобуддинова сразу указывает на религиозный контекст и, вероятно, на грамотность предка, носившего такое имя.

Фамилия образована по русской модели: к основе Шагобуддин- добавлен суффикс -ов, а затем женское окончание -а. Это говорит о том, что фамилия закрепилась в среде, где действовали общерусские патронимические правила (например, среди крещёных татар или в смешанных семьях), либо же её носители — потомки человека по имени Шагобуддин, записанные по отцу. Суффикс -ов здесь — самый распространённый в русском языке способ указать на принадлежность («чей?» — Шагобуддинов). Мужская форма — Шагобуддинов.

Географически фамилия тяготеет к регионам с татарским и башкирским населением: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская область. Встречается также у представителей других тюркских народов Поволжья и Урала. В дореволюционных записях имя Шигабутдин было довольно популярным среди мулл и учителей медресе, так что предок носителя фамилии мог быть религиозным деятелем или просто человеком, получившим имя в честь почитаемого святого. Фамилия не получила широкого распространения в центральной России, что делает её регионально маркированной.

Словообразовательный разбор показывает интересную деталь: в фамилии сохранилась полная форма имени с соединительным гласным «о» (Шагобуддин, а не Шагабутдин). Это может указывать на более позднюю фиксацию в документах или на влияние местного говора, где «а» перешло в «о» под аканьем. Альтернативная версия — что основа восходит к диалектному варианту имени, где первый слог произносился твёрже. В любом случае, фамилия не имеет ничего общего с русскими корнями: это чисто заимствованная антропонимическая модель, адаптированная под русскую грамматику.