Фамилия Альтварг — один из тех случаев, когда происхождение лежит на поверхности, если знать язык. Это чистая немецкая фамилия, образованная сложением двух основ: «альт» (alt — старый) и «варг» (Warg). В древневерхненемецком и средневерхненемецком «варг» означало «изгой», «преступник», «волк» (в переносном смысле, как зверь вне закона). Позже в немецких диалектах слово закрепилось за человеком, совершившим тяжкое преступление и лишённым покровительства общины. Таким образом, буквальное значение фамилии — «старый преступник» или «старый изгой».

Однако не стоит понимать это прозвище буквально. В средневековой Германии прозвище «Варг» могли дать не только реальному преступнику, но и человеку с жёстким, нелюдимым характером, «волку-одиночке». Приставка «Альт-» в таких сложных фамилиях часто служила для различения двух носителей одного прозвища — старшего и младшего. То есть Альтварг — это «тот самый Варг, но старший», в отличие от просто Варга или Юнгварга (Jungwarg — «молодой изгой»). Фамилия фиксируется в немецких землях, особенно в Саксонии и Силезии, с XVI–XVII веков.

В России фамилия Альтварг — очевидный след немецких колонистов. Массовое переселение немцев в Российскую империю при Екатерине II и Александре I затронуло и носителей этой фамилии. Они оседали в Поволжье, Новороссии, а позже — в Прибалтике и крупных городах. В советское время фамилия встречалась среди потомков обрусевших немцев, часто с изменённым ударением: в немецком варианте ударение падает на первый слог (А́льтварг), в русском быту нередко смещается на второй (Альтва́рг).

Словообразовательная модель проста: это чистая композита (сложение корней) без суффикса. Фамилия не имеет славянских патронимических окончаний (-ов, -ин), поэтому в русском языке она не склонялась по мужскому роду вплоть до XX века, но сейчас её всё чаще склоняют по образцу существительных второго склонения (Альтварга, Альтваргу). Стоит отметить, что фамилия редкая: даже в немецких телефонных справочниках она встречается нечасто, а в России её носители исчисляются скорее десятками, чем сотнями семей.