Фамилия Шамишева — женская форма фамилии Шамишев, и её разумнее всего рассматривать через мужской вариант. Словообразовательная модель здесь прозрачна: суффикс -ев указывает на притяжательное значение, то есть Шамишев — это «сын Шамиша» или «человек из рода Шамиша». Основа — личное имя или прозвище Шамиш.

Корень «шам-» в восточных и тюркских языках многозначен. Самое вероятное объяснение — связь с тюркским «шам» (свеча, светильник) или, реже, с арабским «шамс» (солнце). В таком случае Шамиш — это либо прозвище по внешности или характеру (светлый, сияющий), либо уменьшительно-ласкательная форма от имени, которое давали в честь чего-то яркого. Вторая версия: в некоторых тюркских диалектах «шам» означает «обман, хитрость», тогда Шамиш мог быть прозвищем хитрого или изворотливого человека. Третья, более экзотическая гипотеза — связь с топонимом Шамишады (историческая местность в Закавказье), но это менее вероятно, так как фамилия не имеет характерного для таких случаев суффикса -ский.

Фамилия Шамишев (и Шамишева) встречается в основном в регионах с сильным тюркским или кавказским влиянием: в Астраханской области, Татарстане, а также среди азербайджанцев и кумыков. В русской среде она редка и, скорее всего, появилась через межэтнические браки или при записи тюркских имён в метрические книги. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или шипящий — это типично для тюркских заимствований.

По сословной принадлежности предки носителей фамилии могли быть как крестьянами (в тюркских аулах), так и мещанами или купцами (в городах Поволжья). Точных данных о дворянском происхождении нет — в родословных книгах фамилия не зафиксирована. Таким образом, Шамишева — фамилия с прозрачной восточной основой, скорее всего, связанная с прозвищем, данным за внешность или характер.