Фамилия Шмыренков образована от прозвища Шмырёнок. В основе лежит глагол «шмырить», который в старых русских говорах означал «шарить, рыскать, искать» или «шмыгать — быстро двигаться, сновать». Прозвище Шмырёнок могли дать человеку непоседливому, юркому, тому, кто постоянно вертится под ногами или, наоборот, любит всё обследовать, заглядывать во все углы. Уменьшительный суффикс -ёнок указывает на молодость или подчинённое положение носителя прозвища: Шмырёнок — буквально «маленький шмыря», сын Шмыря.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ов присоединяется к основе на -ок, которая теряет беглую гласную. Шмырёнок → Шмыренков, то есть «сын Шмырёнка». Такая схема распространена в центральных и южнорусских регионах. В некоторых говорах слово «шмырёнок» могло иметь и другое значение — так называли мышонка или мелкого зверька, что также давало прозвище шустрому или маленькому человеку.

Стоит отличать эту фамилию от внешне похожей Шмырёв, где основа Шмырь — та же, но без уменьшительного суффикса. Шмыренков же подчёркивает, что прозвище закрепилось за младшим поколением рода. Встречаются варианты написания через «и» — Шмиренков, но они редки и обычно связаны с акающим произношением.

Точных сведений о сословной принадлежности первых носителей нет, но можно предположить, что фамилия возникла в крестьянской или ремесленной среде, где прозвища давались по характеру или поведению. В современных адресных книгах Шмыренковы встречаются преимущественно в Центральной России и Поволжье.