Фамилия Шамкулова — женская форма мужской фамилии Шамкулов, и её происхождение почти наверняка связано с тюркскими языками. Основа «шамкул» или «шамкул» — это составное имя, типичное для народов Поволжья, Средней Азии и Кавказа. Первая часть, «шам», может восходить к арабскому «шамс» (солнце) или к названию города Шам (историческое арабское название Дамаска). Вторая часть — «кул» (раб, слуга) — распространённый компонент в мусульманских именах, означающий «раб Божий». Таким образом, имя Шамкул могло значить «солнечный раб» или «слуга Дамаска», но в бытовом контексте оно скорее воспринималось как благочестивое — «раб Всевышнего, подобный солнцу».

Суффикс «-ов» в фамилии указывает на русскую модель образования: от имени или прозвища отца. Шамкуловы — это потомки человека по имени Шамкул. Фамилия не древняя, а сформировалась, скорее всего, в XIX—XX веках, когда у тюркских народов, принявших православие или входивших в состав Российской империи, начали массово фиксировать фамилии по русскому образцу.

Географически фамилия Шамкулова встречается в Татарстане, Башкортостане, в Оренбургской области и у казахов. Учитывая распространённость компонента «-кул» в татарских и башкирских именах (например, Айгул, Тимуркул), наиболее вероятно, что предки носителей фамилии были из волго-уральского региона. Сословно это могли быть крестьяне или торговцы, так как фамилия не несёт признаков дворянского или духовного происхождения.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Шамкулов стоит в одном ряду с Шамсутдиновым (от «шамс ад-дин» — солнце веры) и Куловым (от «кул»). Но Шамкулов отличается тем, что в основе лежит не полное арабское имя, а его местная, усечённая форма, что типично для народной ономастики. Встречается также вариант написания Шамкуллов с двойной «л», но он редок и, вероятно, возник из-за ошибки в документах.