Фамилия Шамшидинов — один из тех редких случаев, когда географический указатель почти не нужен: носители рассеяны, а корень ведёт в мусульманский мир. Основа здесь — арабское имя Шамшиддин (варианты Шамсуддин, Шамсиддин), что значит «солнце веры»: «шамс» — солнце, «дин» — вера, религия. Имя было популярно у тюркских и кавказских народов, особенно у татар, башкир, кумыков, лезгин, а также у народов Средней Азии.

Суффикс -ов в фамилии — классическая русская патронимическая приставка, которая «обрусела» фамилию при переписях или при получении документов в Российской империи. Получается цепочка: Шамшиддин → Шамшидин (бытовое сокращение, как Ахмад из Ахмаддин) → сын Шамшидина → Шамшидинов. То есть фамилия буквально отвечает на вопрос «чей?»: потомок человека по имени Шамшиддин.

Менее вероятная, но допустимая версия — связь с тюркским словом «шамшид» (самшит, плотное дерево). Тогда прозвище Шамшид могли дать плотнику или резчику по дереву, а суффикс -ин (Шамшидин) указывал бы на принадлежность к мастеру, но форма Шамшидинов уже вторична. Однако арабское имя встречается в документах куда чаще, чем ремесленное прозвище от названия дерева, поэтому версия с «солнцем веры» надёжнее.

Интересно, что фамилия не получила суффикса -ский (как Шамшидинский), который был бы типичен для польской или украинской шляхты, и не осталась в форме Шамшидин (без -ов), что могло бы указывать на прямое тюркское влияние. Русский патронимический формант -ов — признак того, что предок попал в податные сословия (крестьяне, мещане) во время массовой фиксации фамилий в XIX веке. Сословной элиты среди первых носителей, скорее всего, не было — фамилия бытовая, «низовая», без дворянских притязаний.

Если сравнивать с однокоренными, то Шамшидинов стоит в одном ряду с Шамсутдиновым, Шамсиевым, Шамшаевым. Разница только в огласовке и полноте имени: Шамшидинов — форма с редуцированным вторым слогом (вместо Шамсуддинов). Такое сокращение характерно для разговорной речи татар и башкир, где длинные арабские имена часто «обрубали» для удобства.