Фамилия Шантаева образована от мужского имени или прозвища Шантай. В её основе лежит тюркское слово «шан» — «слава», «известность», а суффикс -тай характерен для тюркских имён (ср. Алтай, Калтай, Толтай). Таким образом, Шантай означает «прославленный», «знаменитый» или «достойный славы». Форма Шантаева — это притяжательное прилагательное с суффиксом -ев, указывающее на принадлежность: «из рода Шантая».

Фамилия имеет отчётливую региональную окраску. Она распространена среди татар, башкир и других тюркских народов Поволжья и Урала, а также встречается у русских, чьи предки могли быть крещёными татарами или жить в районах смешанного населения. В дореволюционных переписях носители фамилии чаще всего фиксировались в Оренбургской, Уфимской и Казанской губерниях.

Менее вероятная, но возможная версия связывает основу с диалектным русским словом «шантай» — так в некоторых говорах называли неопрятного или неуклюжего человека. Однако тюркское происхождение выглядит убедительнее: географическая привязка и модель образования (суффикс -тай) указывают на восточные корни, а не на внутреннюю русскую лексику.

Сейчас фамилия остаётся редкой. По данным открытых источников, наибольшее число её носителей живёт в Татарстане, Башкортостане и Челябинской области. Встречается и в Казахстане — как наследие миграций тюркских народов в XVIII–XIX веках.