Фамилия Шатагулова образована от мужского имени или прозвища Шатагул. Это составное тюркское имя, где первая часть «шата» — диалектный вариант слова «шад» (радостный, весёлый), а вторая «гул» — «цветок» (от персидского «голь»). В буквальном смысле имя можно перевести как «радостный цветок» или «цветок счастья». Такие сложные имена с компонентом «гул» были распространены у многих тюркских народов — башкир, татар, казахов, узбеков.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий, возникших в среде крещёных тюркских народов: к основе Шатагул добавили русский патронимический суффикс -ов, затем окончание -а, указывающее на женскую форму фамилии. То есть Шатагулова — это буквально «дочь (или жена) Шатагула». Мужской вариант — Шатагулов.

Фамилия редкая. Её география тяготеет к Оренбургской области, Башкортостану и Татарстану — регионам, где веками жили башкиры и татары, принимавшие православие и получавшие русские фамилии по отцу. В дореволюционных метрических книгах эта фамилия почти не встречается, что говорит о её позднем закреплении — скорее всего, в XIX — начале XX века.

Интересная деталь: в некоторых говорах «шата» могло означать не «радостный», а «шатающийся», «бродячий» (ср. русское «шататься»). Но для тюркского имени это значение маловероятно — скорее всего, перед нами случай, когда русское ухо переосмыслило созвучное тюркское слово. В ономастике это явление называют народной этимологией, но корень здесь всё-таки тюркский.

Однокоренные фамилии — Шаталов (от русского прозвища) и Шатагулов (мужская форма). Разница в суффиксах: -ов в первом случае и -улов во втором указывает на разное происхождение. Шатагулова стоит в ряду таких фамилий, как Бикчугулова, Ишмухаметова, где основа — полное тюркское имя, а не сокращённое прозвище.