Фамилия Ширимова — женская форма фамилии Ширимов, и её происхождение напрямую связано с мужским личным именем или прозвищем Ширим. В отличие от многих русских фамилий на -ов/-ев, образованных от крестильных имён, основа Ширим имеет тюркские корни. Скорее всего, в основе лежит тюркское слово «ширин» — «сладкий», «приятный», «красивый». В тюркских языках это слово часто входило в состав личных имён (например, Ширин — популярное женское имя в восточной поэзии и фольклоре). Мужская форма Ширим могла быть ласкательным или уменьшительным вариантом, а также прозвищем, данным человеку за сладкозвучный голос или приветливый нрав.

Модель образования фамилии проста: к основе Ширим добавили русский патронимический суффикс -ов (в женском варианте — -а). Это указывает на то, что фамилия формировалась в русской языковой среде, но от иноязычного корня. Такие фамилии характерны для регионов, где русские долго и тесно контактировали с тюркскими народами — Поволжья, Приуралья, Северного Кавказа. Носитель фамилии Ширимов мог быть потомком татарина, башкира, азербайджанца или представителя другого тюркского этноса, принявшего православие и обрусевшего, либо же сама фамилия возникла в смешанной среде.

Встречается и менее вероятная версия: связь с арабским именем Шарим (от «шарим» — «храбрый», «благородный»), но в русской передаче звук «а» перешёл бы в «о» под влиянием аканья (Шарим → Шорим → Ширим). Однако это лишь гипотеза, не имеющая надёжных подтверждений. Основная и более правдоподобная версия — от «ширин» через промежуточную форму Ширим.

Географически фамилия Ширимова (и Ширимов) чаще всего фиксируется в Дагестане, Чечне, Татарстане, а также среди ногайцев и крымских татар. В этих регионах суффикс -ов стал стандартным при русификации фамилий в XIX–XX веках. Таким образом, предки носительницы фамилии Ширимова, скорее всего, жили на южных или восточных окраинах России и имели тюркские корни, а сама фамилия изначально означала «сын (или потомок) Ширима» — человека, которого за что-то прозвали «сладким» или «красивым».