Фамилия Ширмедова — женская форма, в основе которой лежит мужская фамилия Ширмедов. Она образована по стандартной русской модели с суффиксом -ов, что указывает на принадлежность к главе семьи: «чей?» — Ширмедов, то есть сын или потомок Ширмеда. Сама основа Ширмед — это сложное слово, которое требует разбора по частям.

Первая часть, «шир», с высокой вероятностью восходит к тюркскому «шир» (лев) или к персидскому «шир» (лев, а также молоко). В тюркских и иранских языках это слово часто входило в состав личных имён и прозвищ, символизируя силу, храбрость или благородство. Вторая часть — «мед» — скорее всего, является искажением или диалектным вариантом арабского имени Мухаммад (в тюркской огласовке часто звучит как «Мед» или «Мет»). Таким образом, Ширмед можно реконструировать как «лев Мухаммада» или «подобный льву Мухаммад» — составное имя, типичное для мусульманских народов, где одно из имён Аллаха или пророка соединялось с эпитетом.

Фамилия явно несёт восточное происхождение, скорее всего, тюркское или ирано-тюркское. Она могла возникнуть в среде татар, башкир, азербайджанцев или народов Средней Азии, где такие двусоставные антропонимы были распространены. В русскую фамильную систему она попала через процесс русификации, когда к тюркскому имени добавили фамильный суффикс -ов, закрепив его как наследственное имя.

Носительницы фамилии Ширмедова, скорее всего, имеют корни в Поволжье, на Северном Кавказе или в Средней Азии, где сохранились подобные ономастические модели. Сословная принадлежность предков не определяется однозначно — такие фамилии могли быть как у крестьян, так и у служилых людей или купцов, принявших православие или сохранивших мусульманскую традицию. Встречаются варианты написания с буквой «е» (Ширмедова) или через «ё» (Ширмёдова), но ударение, скорее всего, падает на второй слог: Ширме́дова.