Фамилия Шахалева — женская форма, а мужская, Шахалев, встречается реже и явно указывает на восточное происхождение. В основе лежит мусульманское мужское имя Шахали (Шахалий), которое в тюркских и кавказских языках означает «царственный», «высокий» или «достойный шаха». Имя сложное: первая часть «шах» (персидское «царь, владыка»), вторая — «али» (арабское «возвышенный, великий»). Получается что-то вроде «царь высоты» или «великий правитель».

Суффикс -ев указывает на русскую модель образования фамилий от иноязычных основ. В XIX веке при крещении или при переходе в православие носители имени Шахали получали фамилию Шахалев (по отцу). Суффикс -ин здесь был бы маловероятен, потому что основа оканчивается на мягкий согласный, под который подводится именно -ев.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически смешивались русское и тюрко-мусульманское население: Поволжье (Татарстан, Башкирия), Северный Кавказ (Дагестан, Чечня) и юг Урала. Встречается и у татар-кряшен (крещёных татар), и у русских, чьи предки носили тюркское имя. В дореволюционных метрических книгах Казанской и Уфимской губерний фамилия фиксируется именно в такой записи — Шахалев, что говорит о её давнем бытовании в среде православных.

Есть и вторая, менее вероятная версия: от тюркского прозвища Шахала («сокол» или «крикливый, бойкий»). Но в ономастике имя-основа Шахали встречается чаще и лучше объясняет форму фамилии, чем прозвище от птицы.

Сословный состав носителей — в основном крестьяне и мещане. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что тоже типично для фамилий, образованных от личных имён восточного происхождения.