Фамилия Ширейко — яркий пример восточнославянской модели образования с уменьшительным суффиксом. Её основа, скорее всего, связана с прилагательным «широкий» (в старом произношении «широй»), а суффикс -ейко (-ейк-) характерен для белорусской и украинской ономастики. В этих языках он придаёт слову ласкательный или фамильярный оттенок, как в фамилиях Матвейко, Андрейко или Кузейко. Таким образом, Ширейко — это не просто «широкий», а «широковатый», «широкенький» или даже «широта» в переносном смысле.

Корень «шир-» в прозвищах имел два основных значения. Первое — внешность: широкоплечий человек, с широким лицом или фигурой. Второе — характер или образ жизни: «широкая душа», «широкая натура», человек размашистый, щедрый, не мелочный. В старых писцовых книгах и реестрах ВКЛ (Великого княжества Литовского) нередко встречаются прозвища Широкий, Ширяй, от которых и пошли многочисленные фамилии. Ширейко — одна из патронимических форм, то есть «сын Широкого» или «потомок человека по прозвищу Ширей».

Географически фамилия плотно привязана к белорусско-литовскому пограничью и западным областям России. По данным современных исследований, наибольшая концентрация носителей Ширейко фиксируется в Гродненской, Минской и Витебской областях Беларуси, а также в соседних районах Смоленщины и Псковщины. Встречаются варианты написания с «ы» — Ширейко, что тоже нормативно для белорусской орфографии.

В отличие от более частотных русских фамилий на -ов/-ин, Ширейко сохранила белорусскую огласовку и не была русифицирована. Это говорит о том, что её носители, вероятно, относились к крестьянскому или мещанскому сословию и не подвергались активной ассимиляции в великорусской среде. В метрических книгах XIX века фамилия встречается в униатских и католических приходах, что указывает на западнорусское происхождение рода.

Есть и менее очевидная версия: связь с диалектным словом «ширей» — так в некоторых говорах называли широкий нож, тесак или даже часть ткацкого станка. Если прозвище дали по ремеслу, то предок мог быть кожевником, бондарем или ткачом. Однако эта гипотеза уступает первой по распространённости — прозвища по внешним признакам в восточнославянской антропонимии встречаются гораздо чаще, чем по орудиям труда.