Фамилия Шахмова — это женская форма, образованная от мужской фамилии Шахмов. В русской традиции такие фамилии не склоняются к женскому роду через суффиксы, а просто меняют окончание, что типично для фамилий на -ов/-ев. Сама мужская фамилия Шахмов происходит от прозвища или имени Шахм.

Корень «шахм» — редкий для русских фамилий. Скорее всего, он восходит к слову «шахматы» или непосредственно к персидскому «шах» (царь, владыка). В русском языке «шах» входило в состав сложных прозвищ, например, Шахматов (от «шах мат» — поражение в шахматах). Однако фамилия Шахмов могла возникнуть не от игры, а от прозвища человека, которого в шутку или всерьёз называли «шахом» — за важность, властность или восточное происхождение. В тюркских и кавказских языках «шах» также означает «царь», поэтому фамилия могла быть дана выходцу из этих регионов или человеку, носившему соответствующее прозвище.

Есть и другая, менее вероятная, версия: связь с диалектным словом «шахма» — так в некоторых говорах называли шаль, платок или головной убор. Тогда Шахмов мог быть прозвищем торговца шалями или человека, который всегда носил такой головной убор. Но эта гипотеза слабее, так как слово «шахма» редко встречается в письменных источниках, и фамилии от него почти не фиксируются.

Географически фамилия Шахмов и Шахмова встречаются в основном в центральной России и Поволжье, что подтверждает её возможное тюркское или восточное происхождение — эти регионы исторически были зоной смешения славянских и тюркских народов. В отличие от более частых фамилий Шахматов или Шахов, Шахмов остаётся редкой и не имеет широко известных носителей, что только подчёркивает её локальный характер.