Фамилия Шишняева — женская форма мужской фамилии Шишняев. В основе лежит прозвище или мирское имя Шишняй. Слово «шиш» в русских говорах многозначно: это и заострённый предмет (шип, колючка), и вор, мошенник (от «шиш» — бродяга, вор), и бес, чёрт в народной демонологии. Суффикс -няй указывает на носителя признака: Шишняй — человек с «шишом», то есть либо острый на язык, либо невысокий и юркий, либо связанный с нечистой силой.

Модель образования проста: основа Шишняй + патронимический суффикс -ев (в диалектах -аев). Фамилия возникла не в книжной, а в бытовой среде: так в XVI–XVII веках в северных и центральных уездах России называли крестьянина или посадского по отцу — «Шишняев сын». В документах XVII века встречаются Шишняевы среди крестьян Вологодского и Костромского уездов. География бытования до сих пор тяготеет к Верхнему Поволжью: в современных базах данных фамилия чаще всего встречается в Нижегородской, Кировской и Ивановской областях.

Редкость фамилии — в её словообразовательной модели. Суффикс -няй (как в фамилиях Кисляев, Сопляев) в русских фамилиях встречается нечасто, он характерен для окающих говоров, где «я» на месте редуцированного «е». Поэтому Шишняев — не столько «сын Шишни», сколько «сын того, кого звали Шишняй». Второй возможный, но менее вероятный корень — от диалектного «шишня» (шишка, нарост), но это не меняет сути: прозвище было описательным и нелестным.

Сословный состав носителей в XVIII–XIX веках — в основном государственные крестьяне и однодворцы. Дворянской ветви Шишняевых в родословных книгах не зафиксировано. В советское время фамилия не меняла написания, хотя в переписях встречаются варианты Шишняев/Шишняева с ударением на второй слог.