Фамилия Шергаева — женская форма, а её мужской вариант Шергаев. В основе лежит тюркское прозвище или имя Шерга, которое составное: «шер» (лев) и «га» — усилительный или ласкательный аффикс. Дословно — «лев», «львиный», «могучий как лев». В тюркских языках, особенно в казахском, башкирском и татарском, такие имена с корнем «шер» (от персидского «шир») давали мальчикам, желая им силы и отваги.

Словообразовательная модель простая: к основе Шерга добавили русский патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Так оформляли фамилии у тюркских народов Поволжья, Приуралья и Сибири, когда их записывали в метрики или переписи. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Шерги» или «из рода Шергиных». Встречается и параллельная фамилия Шергаев, где основа могла быть записана через «а» под влиянием акающего произношения.

Географически фамилия редкая, но встречается среди татар, башкир и казахов. В русских архивах её можно найти в Оренбургской, Челябинской областях и Башкортостане. Социально предки Шергаевых — скорее всего, служилые татары или башкиры-скотоводы, так как прозвище с «львом» не характерно для крестьян-земледельцев, а типично для воинской или степной среды.

Вторая, менее вероятная версия связывает фамилию с диалектным русским словом «шерга» — так в некоторых говорах называли шершавый, неровный предмет или человека с грубой кожей. Но тюркское происхождение убедительнее, поскольку фамилия географически привязана к регионам, где русские и тюрки веками жили рядом, а «шерга» в значении «лев» — распространённый антропоним у многих тюркских народов.