Фамилия Шишалкина образована от прозвища или мирского имени Шишала, а оно, в свою очередь, — от слова «шиш». В русских говорах «шиш» имел два основных значения: во-первых, это острый предмет, колючка, шип; во-вторых, так называли плута, вора, мошенника (отсюда глагол «шишить» — воровать, промышлять плутовством). Менее известный, но важный для этимологии вариант — «шиш» как прозвище лешего или черта, нечистой силы. Соответственно, Шишалой могли прозвать либо человека с торчащими волосами или колючим характером, либо пронырливого и хитроватого мужика, а в редких случаях — того, кого в шутку считали «бесёнком».

Фамилия стоит в женской форме (Шишалкина), мужской вариант — Шишалкин. Она образована с помощью типичного русского суффикса принадлежности -ин, который добавляется к основам на -а: Шишала + ин = Шишалкин. Суффикс -к- в основе (Шишалк-) — это уменьшительный или пренебрежительный оттенок, который мог закрепиться в прозвище, а затем перейти в фамилию. То есть исходная форма звучала как «Шишалка» — ласкательное или снисходительное обращение к человеку по прозвищу Шишала.

Географически фамилия Шишалкины встречается в основном в центральных и северных регионах России, особенно в Поволжье и на Урале. В переписях XVII–XVIII веков и в метрических книгах XIX века носители фамилии фиксировались в Вятской, Пермской и Костромской губерниях. Это указывает на то, что фамилия возникла в среде крестьян и посадских людей, а не дворянства. В отличие от фамилий на -ский, которые часто получали духовные лица или шляхта, Шишалкин — типичная «прозвищная» фамилия, закрепившаяся в простонародье.

Редкость фамилии объясняется тем, что прозвище Шишала не было повсеместным — оно имело локальное хождение, а слово «шиш» в значении «вор» или «леший» постепенно выходило из активного употребления. Однокоренные фамилии — Шишкин, Шишаев, Шишов — более распространены, но Шишалкин стоит особняком из-за уменьшительного суффикса -к-. Если Шишкин происходит от «шишка» (шишка на теле или лесная), то Шишалкин — от более сложного, оценочного прозвища, которое давали человеку за его повадки или внешность.