Фамилия Шайутдинова — женская форма фамилии Шайутдинов, а та, в свою очередь, восходит к мужскому личному имени Шайутдин. Это сложносоставное тюрко-арабское имя, которое в бытовой русской записи потеряло одну «д» из исходного «Шайхутдин» (или «Шайх-ад-Дин»). В арабском оригинале имя означает «старец (шейх) веры» или «предводитель религии»: «шейх» — почтенный человек, наставник, «дин» — вера, религия. Имя было популярно в среде мусульманского духовенства и знати, его давали в честь уважаемого богослова или как благопожелание — чтобы мальчик вырос праведным и мудрым.

Фамилия образована по самой распространённой в русском и тюрко-татарском ономастиконе модели: от имени Шайутдин отсекли финальное -ин и добавили русский патронимический суффикс -ов. Получилось Шайутдинов — буквально «сын Шайутдина». Женская форма Шайутдинова — не «дочь», а «жена» или «дочь» Шайутдинова, то есть принадлежащая к этому роду. Суффикс -ов здесь работает как притяжательный, закрепляя фамилию за целым родом, а не за одним человеком.

Географически фамилия Шайутдинова (и Шайутдинов) распространена в регионах традиционного проживания татар и башкир: в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской, Челябинской и Ульяновской областях. Встречается она и у казахов (в форме Шайутдинов/Шайутдинова), но там её генезис может быть связан с тем же арабским именем, пришедшим через исламскую культуру, а не через татарскую.

С точки зрения сословной истории, носители этой фамилии чаще всего относились к крестьянам или мещанам, но имя Шайутдин могло указывать и на принадлежность предка к мусульманскому духовенству — муллам или муэдзинам. В метрических книгах и ревизских сказках XIX века фамилия могла записываться по-разному: Шайхутдинов, Шайутдинов, Шайутдиновъ — вариативность объясняется разницей в произношении и неграмотностью писарей. Современное написание «Шайутдинова» закрепилось в советских паспортных столах как стандартная русская транслитерация тюркского имени.

Редкость фамилии в том, что она сохранила архаичную форму имени с усечённым «х» (Шайхутдин → Шайутдин). Это указывает на то, что предки, скорее всего, жили в среде, где арабские звуки «х» и «ъ» (айн) не произносились — типичная черта для татарского и башкирского языков, адаптирующих арабизмы под свою фонетику. Если бы фамилия закреплялась в письменном арабском виде, она выглядела бы как Шайхутдинова.