Фамилия Шанталова — женская форма мужской фамилии Шанталов. В основе лежит прозвище Шантал, которое могло закрепиться за человеком с определёнными чертами характера или внешности. Слово «шантал» в русских говорах неоднозначно: в одних диалектах так называли хвастуна или пустослова (от «шанты» — пустые разговоры, сплетни), в других — нелюдимого, угрюмого человека. Связь с тюркским «шантал» (крупная рыба) маловероятна для русской фамилии — географически и исторически основание лежит в крестьянской среде центральной России.

Суффикс -ов- указывает на типичную модель образования: Шантал + ов = «сын Шантала», то есть потомок человека с таким прозвищем. Встречается и вариант Шанталов с ударением на второй слог, что характерно для северных и сибирских говоров, где фамилия фиксируется чаще. В переписных книгах XVII–XVIII веков носители фамилии Шанталовы встречаются среди крестьян и посадских людей Вятской и Пермской губерний — регионов, где диалектное слово «шантал» сохранялось в быту.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Шантырь, Шантуров) показывает, что корень «шант-» в русской ономастике связан с прозвищами, основанными на поведении или ремесле, а не на географических названиях. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель Шанталов не выделяется как отдельная статья, но вписывается в обширную группу фамилий на -ов от прозвищ, образованных от диалектизмов.

Сегодня фамилия Шанталова распространена неравномерно: чаще всего её носители живут в Кировской области, Пермском крае и на Урале. В Москве и Санкт-Петербурге встречается редко, что подтверждает её региональное происхождение.