Фамилия Шамарёв образована от прозвища или нецерковного имени Шамарь. Основа здесь — южнорусское или украинское слово «шамарь», которое в диалектах означало «небольшой мешок, котомка», а в переносном смысле — «мошна, кошель». Человек по прозвищу Шамарь мог быть либо тем, кто носил с собой такую котомку (странник, нищий), либо, по ироничной народной логике, скупым и запасливым хозяином, который крепко держит свой кошель.

Суффикс -ёв указывает на принадлежность: Шамарёв — это «сын Шамаря» или «из семьи Шамаря». Такая модель с ударным суффиксом (Шамар-ёв) характерна для фамилий, образованных от основ на мягкий согласный или шипящий. Интересно, что в некоторых говорах слово «шамарь» имело и другое значение — «небольшой молоток, колотушка». Тогда прозвище могло относиться к ремесленнику, например бондарю или сапожнику, который работал таким инструментом.

Существует и более редкая версия, связывающая основу с тюркскими языками. В татарском «шамар» — это «оплеуха, пощёчина». Однако эта гипотеза слабее: прозвища по такому действию в русской среде почти не встречаются, а фамилия Шамарёв — однозначно восточнославянская по своему суффиксальному оформлению и локализации. Географически фамилия чаще всего фиксируется в центральных и южных областях России, а также в Поволжье, где слово «шамарь» бытовало в крестьянской среде.

Однокоренные фамилии — Шамарин, Шамаров, Шамарский — построены по другим моделям. Шамарёв отличается именно суффиксом -ёв, который в прошлом мог указывать на более простое, непривилегированное происхождение носителя: в XVIII–XIX веках фамилии на -ов/-ев чаще всего получали крестьяне и мещане, в отличие от дворянских на -ский или -ин. Так что предки Шамарёвых с большой вероятностью были крестьянами или посадскими людьми, получившими фамилию не по отцу, а по бытовому прозвищу главы семьи.