Фамилия Шихабутдинов — одна из тех, что напрямую выводит на историю ислама в России. Её основа — арабское мужское имя Шихабутдин (Шихаб ад-Дин), которое переводится как «звезда веры» или «светоч религии» (от «шихаб» — звезда, метеор, и «дин» — вера, религия). Это составное теофорное имя, популярное в мусульманских культурах: оно давалось мальчикам с надеждой, что они станут духовными ориентирами для окружающих.

С точки зрения словообразования, фамилия образована по тюрко-татарской модели с русским патронимическим суффиксом -ов. Корень — Шихабутдин, к нему добавили -ов, что буквально означает «сын Шихабутдина». Такой способ — сращение арабского имени с русским окончанием — типичен для татарских, башкирских и некоторых кавказских фамилий, оформившихся после вхождения этих земель в состав Российской империи. В отличие от славянских фамилий на -ин (типа «Ильин»), здесь работает модель на -ов, которая в татарской среде стала доминирующей.

Географически фамилия Шихабутдинов наиболее частотна в Татарстане, Башкортостане, а также среди татарских диаспор в Урало-Поволжье. Встречаются варианты написания — Шихабетдинов, Шихабутдинов, где «е» или «у» отражают разницу в произношении имени в разных диалектах. Иногда путают с фамилией Шихабутдинов, образованной от имени Шихаб (без «утдин»), но это разные корни: Шихаб — просто «звезда», а Шихабутдин — именно «звезда веры».

Социальный контекст: носители фамилии в основном происходят из сословий духовенства или зажиточных крестьян. В дореволюционной России муллы и учителя медресе часто носили имена с компонентом «дин», и их дети получали фамилию по отцу. В советское время фамилия не утратила религиозного оттенка, но перешла в разряд обычных семейных имен, потеряв прямую связь с духовным саном.

Известные носители — например, татарский поэт и драматург Наки Исхакович Шихабутдинов (псевдоним Наки Исхаков), работавший в начале XX века. Но в целом фамилия не стала «звёздной» в масштабах страны: она остаётся локальной, крепко привязанной к татаро-башкирской среде, и её обладатели чаще всего — люди из династий, где имя Шихабутдин передавалось через поколения.