Фамилия Шахсенова — женская форма, а мужской вариант — Шахсенов. В основе лежит сложное имя Шахсен, которое образовано от двух тюркско-персидских корней: «шах» — властелин, правитель, и «сен» (или «сенем») — ты, моя. В буквальном смысле имя можно перевести как «ты — шах», «ты — владыка». Это типичная восточная формула восхваления или пожелания величия, которая могла быть обращением к ребёнку или прозвищем.

Словообразовательная модель проста: к основе Шахсен добавили суффикс -ов, который в русской традиции указывал на принадлежность — «чей?» — «сын Шахсена». Фамилии на -ов/-ев характерны для многих народов Поволжья, Кавказа и Средней Азии, где русская административная система в XIX–XX веках фиксировала родовые имена именно с этим суффиксом. Поэтому Шахсеновы — это потомки человека по имени Шахсен.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где распространены тюркские языки и исламские имена. Наибольшая вероятность встретить её в Дагестане, Чечне, среди кумыков или азербайджанцев, а также у татар и башкир. Встречаются и единичные носители в Средней Азии, но русская фамильная форма —ов указывает на то, что фиксация произошла именно в Российской империи.

Стоит отметить, что имя Шахсен могло быть не личным, а прозвищным: так могли называть человека с властным характером или того, кто занимал высокое положение в общине. Однако в ономастике принято считать, что тюркские составные имена с компонентом «шах» чаще давались как пожелание ребёнку стать сильным и уважаемым, а не как описание реального статуса. Таким образом, фамилия Шахсенова — это не история про знатное происхождение, а скорее память о предке, которого нарекли громким именем в надежде на его будущее величие.