Фамилия Сибиреева — женская форма фамилии Сибиреев, а та, в свою очередь, образована от прозвища или имени Сибирей. Вопреки первому впечатлению, связь с Сибирью здесь неочевидна и требует разбора.

Наиболее вероятное объяснение — происхождение от нецерковного имени Сибирь, которое давали ребёнку, родившемуся в семье переселенцев или купцов, вернувшихся из Сибири, либо тому, кто сам побывал за Уралом. В русской ономастике известны фамилии Сибиряков, Сибирин, Сибирцев — все они топонимические. Сибиреев стоит в том же ряду, но с другим суффиксальным оформлением: суффикс -еев указывает на принадлежность (чей? — Сибиреев), то есть «сын Сибирея».

Однако есть и вторая версия, менее популярная, но лингвистически правдоподобная. Основа «сибир» могла быть прозвищем человека с резким, «сиверским» (холодным) характером или внешностью. В северных говорах «сивер» — север, холодный ветер. В таком случае Сибирей — это человек «северный», суровый, и фамилия Сибиреев оказывается не географической, а характеризующей. Эта версия объясняет, почему в основе не «сибир», а «сибирей» — через йотированный суффикс, который мог появиться из диалектного произношения.

С точки зрения словообразования, фамилия редкая: модель на -еев при основе на -ей (Сибирей → Сибиреев) нетипична для массовых фамилий, обычно здесь используется суффикс -ев, но с беглым гласным (как в фамилии Андреев). В фамилии Сибиреев ударение, скорее всего, падает на третий слог: Сибирéев (от Сибирéй). Если же ударение на второй слог — Сибúреев — это указывает на происхождение от варианта Сибúрь.

Географически фамилия Сибиреев встречается в основном в центральных и северных областях России (Вологодская, Кировская области), а не в самой Сибири, что косвенно подтверждает вторую версию: «сибирь» в говорах могло означать нечто иное, чем огромный регион. Носительницы фамилии Сибиреева могут с равной вероятностью происходить как от потомка сибирского первопроходца, так и от крестьянина, которого в деревне прозвали Сибирью за угрюмый нрав.