Фамилия Штырбуль — редкий случай, когда основа слова не даёт очевидной славянской этимологии. Скорее всего, перед нами фамилия молдавского или румынского происхождения, что подтверждается её географией: она встречается в Молдове, на юго-западе Украины (Одесская область) и в прилегающих районах России. В румынском языке слово «știrbul» (произносится «штырбул») означает «комель», «огрызок» или «обрубок» — так называли короткий, обломанный предмет. Прозвище Штырбуль могли дать человеку невысокого роста, коренастому, либо тому, кто лишился части конечности или зуба.

Суффикс -уль в фамилии — типичный румынский определённый артикль мужского рода (аналог русского «-тот»). То есть Штырбуль буквально значит «тот самый комель» или «обрубок». Это не отчество и не патроним, а застывшее прозвище, которое в молдавской традиции часто становилось фамилией без дополнительных суффиксов. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, Штырбуль не указывает на родство («чей сын»), а описывает самого носителя.

В русском языке фамилия не склоняется по падежам в мужском роде (Иван Штырбуль, к Ивану Штырбулю), но женский вариант остаётся неизменным. Письменных свидетельств о дворянском или крестьянском происхождении нет — судя по модели, это фамилия сельских жителей, ремесленников или людей, получивших прозвище за внешность. В документах XIX века на территории Бессарабии фамилия фиксировалась в православных метрических книгах, но массового распространения не получила. Аналогов среди славянских фамилий практически нет, что делает Штырбуль ярким маркером молдавского корня.