Фамилия Шалтыкова — женская форма, мужская — Шалтыков. В основе фамилии лежит тюркское прозвище или имя Шалтык. В тюркских языках, особенно в казахском, татарском и башкирском, слово «шалтык» (или «шалтық») может означать «кривой», «косой» или «сломанный». Однако в ономастике прозвища с таким корнем не обязательно указывали на физический недостаток — часто они давались человеку с хитринкой, не прямым, а «обходительным» характером, либо тому, кто ходил вразвалку или косолапил.

Словообразовательная модель фамилии — типично русская: тюркская основа плюс суффикс -ов (в мужском роде), который указывал на принадлежность: «сын Шалтыка». Фамилия могла быть зафиксирована в среде крещёных татар, башкир или других тюркских народов, перешедших в православие, но встречается и у русских, чьи предки получили прозвище от соседей-тюрков. Суффикс -ов, а не -ин, говорит о том, что прозвище оканчивалось на согласный, что типично для заимствованных основ.

В русских говорах, особенно на юге и в Поволжье, слово «шалтык» могло приобрести иное значение — так называли болтуна, пустомелю (от глагола «шалтыкать» — болтать, трещать без умолку). Это вторая, менее вероятная, но не исключённая версия: если предок был говорлив или любил пустые разговоры, его могли прозвать Шалтыком, и прозвище закрепилось в фамилии.

Географически фамилия Шалтыкова встречается в основном в двух регионах: в Татарстане и Башкортостане (тюркский след) и в Ростовской области (где могла быть занесена с переселенцами или через казачьи роды). Встречаемость фамилии невысокая, что делает её редкой и локально привязанной. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» прямого упоминания Шалтыкова нет, но модель с тюркской основой на -ык и русским суффиксом -ов описана как типичная для фамилий тюркского происхождения.