Фамилия Шулембекова образована по самой распространённой в русском языке модели: от мужской основы на согласный прибавлен суффикс -ов, а затем окончание -а, указывающее на женский род. Мужской вариант — Шулембеков. Это типичная фамилия-притяжательное прилагательное, отвечающее на вопрос «чей?»: сын или потомок Шулембека.

Основа фамилии — составное тюркское имя Шулембек. Первая часть, «шулем», скорее всего, восходит к диалектному тюркскому слову со значением «левша» или «левый». В переносном смысле у многих тюркских народов «левый» могло означать «необычный», «особенный», а иногда и «неуклюжий». Вторая часть — «бек» — широко распространённый титул и компонент имён, означающий «господин», «князь», «владыка». Таким образом, Шулембек — это «левша-господин» или «левый бек», прозвище, данное, вероятно, знатному или уважаемому человеку, который был левшой.

Фамилия имеет явные тюркские корни, скорее всего, казахские или татарские. Встречается в среде казахов, башкир, реже — у татар. В русской среде она появилась не ранее XVIII–XIX веков, когда оседлые тюркские народы начали массово получать фамилии по отцу. Географически носители фамилии Шулембековы чаще всего встречаются в Западном Казахстане и Оренбургской области России.

В отличие от более частых фамилий на -беков (Абдулбеков, Узбеков), основа «шулем» — редкая. Это делает фамилию ценной для ономастики: она сохранила малоупотребительное диалектное слово, которое в современном тюркском языке почти исчезло. Если ваш предок носил имя Шулембек, он был заметным человеком в своей общине — либо по положению (бек), либо по приметной особенности (левша).