Фамилия Сусорева — женская форма фамилии Сусорев, и её происхождение почти наверняка связано с прозвищем или именем Сусор. В русской ономастике эта фамилия редкая, и её разбор требует внимания к региональным диалектам и словообразовательным моделям.

Основа фамилии — Сусор. Скорее всего, это прозвище, образованное от глагола «су́сорить» или «су́сориться», который в северных и сибирских говорах означал «ссориться, браниться, затевать свару». В словаре Владимира Даля это слово зафиксировано именно в таком значении. Таким образом, Сусором могли прозвать сварливого, неуживчивого человека, любителя споров. Модель образования проста: прозвище Сусор + патронимический суффикс -ев (указывающий на принадлежность: «сын Сусора»). Суффикс -ев, а не -ов, стоит после мягкого или шипящего согласного (в данном случае — р).

Есть и другая, менее вероятная версия: Сусор может быть вариантом крестильного имени Сисой (греч. «равный, подобный»). В народной речи имя Сисой нередко искажалось: встречаются формы Сусой, Сусей, а от них — Сусор через замену окончания. Однако эта гипотеза слабая: переход «Сисой → Сусор» не подтверждается устойчивыми диалектными примерами, а глагол «су́сорить» даёт прямое и прозрачное объяснение.

Географически фамилия Сусорев (и Сусорева) тяготеет к северу и северо-востоку России. Встречается в Вологодской, Архангельской областях, а также в Пермском крае и на Урале — как раз в тех местах, где слово «сусорить» было в ходу. В центральных и южных регионах фамилия почти не фиксируется, что подтверждает её диалектную основу.

Сословно носители фамилии, скорее всего, относились к крестьянам или посадским людям. Фамилии на -ев в этой среде формировались поздно, в XVII–XVIII веках, когда прозвище отца закреплялось за детьми. Дворянских родов Сусоревых в истории не отмечено — фамилия оставалась простонародной.

В написании возможны варианты: Сусорев (мужская форма) и Сусорева (женская). Ударение, по аналогии с другими фамилиями на -орев, вероятно, падает на второй слог: Сусо́рев. Фамилия не имеет отношения к слову «сусло» (сладкий отвар) или «сурик» (краска) — это разные корни.