Фамилия Ширбуретова — редкая, и её разбор начинается с главной трудности: основа неочевидна. Это женская форма, мужская — Ширбуретов. Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: фамилию образовали от прозвища или имени предка, отвечая на вопрос «чей?» — сын или потомок Ширбурета.

Сам корень «ширбур» — не русский. Скорее всего, он тюркский. В тюркских языках «шир» (или «шир») восходит к «лев» (через персидское šēr), а «бур» может означать «мел», «глина» или «крутить, вить». Самая правдоподобная версия: прозвище Ширбурет сложили из двух частей — «шир» (лев, храбрец) и «бурет» (возможно, вариант «буре» — волк, или искажённое «боры» — имеющийся, существующий). Тогда исходное прозвище значило что-то вроде «лев-волк» или «храбрый, как лев» — типичный для кочевых народов составной антропоним, подчёркивающий силу и отвагу.

Менее вероятно, но возможно, что в основе лежит местное название. В Башкортостане и Татарстане есть топонимы с корнем «шир» (например, река Ширма), а «буре» — распространённый тюркский компонент в названиях селений. В таком случае Ширбурет — прозвище по месту жительства, данное выходцу из местности с похожим именем.

География фамилии узкая. По открытым данным, носители фамилии Ширбуретовы встречаются в основном в Оренбургской области и Башкортостане. Это подтверждает тюркскую (вероятно, башкирскую или татарскую) основу. Сословно предки, скорее всего, были государственными или ясачными крестьянами, реже — казаками. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Орфографическая особенность: окончание -ова типично для русского оформления тюркских фамилий. Если бы фамилия осталась в исконной форме, она звучала бы как Ширбуретов, без суффикса -ов, но в русской среде её адаптировали по стандартной модели. Это же объясняет, почему фамилия не склоняется по тюркским правилам — она давно обрусела в письменной форме.