Фамилия Ширгалин образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей — с помощью суффикса -ин, который указывает на принадлежность «сын такого-то» или «из семьи такого-то». Основа здесь — прозвище или некалендарное имя Ширгала. Это слово тюркского происхождения, и его разбор даёт ключ к пониманию фамилии.

Корень «шир» в тюркских языках чаще всего означает «лев» (ср. татарское «шир», «шер»). Вторая часть — «гала» — может восходить к глаголу со значением «оставаться», «приходить» или к существительному «крепость», «башня». Таким образом, Ширгала — это сложное имя-пожелание, которое можно перевести как «будь как лев», «львиная крепость» или «оставшийся львом». Такие имена были распространены у тюркских народов, особенно у татар и башкир, где давали ребёнку имя с сильным, защитным смыслом, чтобы оберечь его от злых сил и наделить качествами зверя.

Фамилия Ширгалин — типично русская по форме, но с тюркской основой. Она могла появиться в среде служилых татар или крещёных татар, которые переходили на русскую службу и получали фамилии по отцу. В XVI–XVII веках множество татарских мурз и рядовых воинов оседало на русских землях, особенно в Поволжье и на южных рубежах. Их потомки, обрусевая, сохраняли фамилии, образованные от тюркских имён. Поэтому Ширгалин — это не редкая фамилия, а характерный пример многовекового взаимодействия русской и тюркской культур.

Встречается фамилия чаще всего в Поволжье — в Татарстане, Башкортостане, а также в соседних областях: Самарской, Оренбургской, Ульяновской. Носители фамилии могли быть как крестьянами, так и мещанами или казаками. В некоторых случаях фамилия могла возникнуть и от географического названия, но это менее вероятно, так как топонимов с корнем «Ширгал» на карте России практически нет. Основной и самый надёжный путь — от личного имени-прозвища Ширгала.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду таких же тюркских по корню, но русских по суффиксу фамилий, как Ширманов, Ширяев, Ширинкин. Суффикс -ин здесь работает так же, как в фамилиях Пушкин или Кузьмин: он указывает на прямую связь с предком по мужской линии. Ширгалин — буквально «сын Ширгалы».