Фамилия Шимлых — редкий случай, когда географию происхождения можно определить почти безошибочно. Суффикс -ых (в безударной позиции часто переходящий в -их) — верный признак северорусских или сибирских фамилий. Такая модель образования типична для Вологодской, Архангельской, Вятской губерний и для областей русского Севера, куда переселенцы уносили этот способ называть семью или род: «чей?» — «Шимлых», то есть из дома Шимлы.

Основа фамилии — прозвище Шимла. Его происхождение неочевидно, но есть несколько версий. Самая вероятная: это вариант имени Шимон (польская, западнорусская или еврейская форма библейского Симеон). В говорах Русского Севера, где фамилии на -их особенно распространены, вполне могла появиться уменьшительная форма «Шимла» от «Шимон». Менее вероятна связь с украинским или польским словом szymla (род булочки) — это слишком далеко от ареала фамилии. Встречается и версия, что прозвище дали человеку с прищуром или косоглазием (от диалектного «шим» — косой), но это лишь предположение.

Прозвище Шимла, как и большинство «домашних» имён в XVI–XVII веках, закрепилось за главой семьи. Его потомки стали «Шимлиными детьми», а затем — Шимлых. Фамилия не получила широкого распространения: она осталась локальной, характерной для одной местности или даже одной крестьянской общины. В дореволюционных переписях её носители почти наверняка были государственными черносошными крестьянами — самым массовым сословием на русском Севере.

Сегодня фамилия Шимлых встречается редко, но сохранилась в тех же регионах — в Кировской области, в Пермском крае, на Урале. Это один из немногих примеров, когда по окончанию фамилии можно с высокой точностью восстановить «малую родину» предков: район, где в ходу была модель на -их.