Фамилия Ширшанов образована от прозвища Ширшан, а то, в свою очередь, — от слова «ширш», которое в русских говорах имело несколько значений. В ономастике закрепилось мнение, что основа связана с диалектным «ширша» или «ширш» — так в некоторых областях называли репейник, колючку, а также ершистого, задиристого человека. Человек с прозвищем Ширшан мог быть либо колючим по характеру, либо, что не менее вероятно, носить такую кличку по роду занятий: например, обрабатывать колючие растения или жить в местности, где их было много.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?» — сын Ширшана). Это патронимическая фамилия, то есть по отцу. Если бы прозвище оканчивалось на -а, мы бы получили Ширшанин, но в основе здесь мужская форма Ширшан, что встречается реже, чем Ширша, но фиксируется в исторических документах. Встречаются однокоренные фамилии Ширшов, Ширшавин, Ширшагин — все они восходят к тому же корню, но с разными суффиксами и окончаниями.

Географически Ширшановы чаще всего встречаются в Поволжье и на Урале — в регионах, где сохранились архаичные говоры. В переписях XIX века носители фамилии числились преимущественно среди государственных крестьян и мещан, то есть сословий, где прозвища бытовали особенно долго и не вытеснялись книжными именами. Интересно, что в некоторых списках фамилия писалась через «ы» — Шыршанов, что отражает местное произношение.

Есть и менее вероятная, но упоминаемая в любительской этимологии версия: связь с тюркским «шир» — лев или тигр. Однако для фамилии Ширшанов она слаба: во-первых, в тюркских языках такое прозвище давало бы форму Ширшан, но с другим суффиксом; во-вторых, ареал фамилии не совпадает с зонами активного тюркско-русского смешения. Поэтому диалектное русское происхождение выглядит убедительнее.