Фамилия Шахрудинова образована от мужского имени Шахрудин, которое имеет арабско-персидские корни. Основа имени — «шах» (царь, владыка) и «дин» (вера, религия). В сумме имя Шахрудин означает «царь веры» или «владыка религии». Это составное теофорное имя, распространённое в мусульманских культурах, особенно среди народов Кавказа и Средней Азии. Фамилия Шахрудинова — женская форма, указывающая на принадлежность к роду человека по имени Шахрудин.

По словообразовательной модели фамилия типична для русского языка: к основе Шахрудин добавлен суффикс -ов, а затем окончание -а, указывающее на женский пол. В мужском варианте фамилия звучала бы как Шахрудинов. Такая модель характерна для фамилий, которые возникли в среде народов, принявших православие, но в данном случае носители фамилии, скорее всего, выходцы из мусульманских регионов России — Дагестана, Чечни, Ингушетии, а также из Азербайджана и Средней Азии. Фамилия могла появиться в результате русификации местных имён при оформлении документов в XIX–XX веках.

Интересная деталь: в отличие от многих фамилий на -ов, которые в русской традиции образовывались от имён или прозвищ славянского происхождения, Шахрудинова сохраняет прямую связь с исламским именем, не подвергшимся переосмыслению. Это говорит о том, что предки носителей фамилии, вероятно, были людьми верующими или уважаемыми в своей общине — имя «царь веры» давали не случайно, а как пожелание или отражение религиозного статуса. Встречается и вариант написания с одной «н» — Шахрудинова, что связано с особенностями произношения в некоторых диалектах, но в русской орфографии закрепилась двойная «н» как в исходном имени.

Географически фамилия редкая, за пределами Северного Кавказа и Закавказья почти не встречается. В метрических книгах и переписях XIX века её фиксировали редко, что указывает на позднее оформление фамилии — не раньше середины XIX века, когда началась массовая паспортизация нерусского населения Российской империи. Таким образом, Шахрудинова — фамилия, которая прямо указывает на имя предка-мусульманина, жившего в регионе с сильным влиянием ислама, и несёт в себе отсылку к высокому религиозному статусу.