Фамилия Балтачеева — женская форма фамилии Балтачеев, и её происхождение напрямую связано с тюркскими языками. Основа фамилии — слово «балтач»: в татарском, башкирском и других тюркских наречиях «балта» означает «топор», а суффикс «-чы» (в русской передаче «-чи») обозначает профессию или род занятий. Таким образом, «балтачы» — это «топорник», то есть мастер, изготавливающий топоры, либо лесоруб, плотник. Фамилия образована по русской модели с суффиксом притяжательности «-ев», что типично для фамилий, возникших в среде крещёных татар и башкир, а также других народов Поволжья и Урала.

Встречается фамилия преимущественно в Татарстане, Башкортостане, а также в Оренбургской и Челябинской областях. Интересно, что в некоторых говорах «балтач» могло быть не только прозвищем по ремеслу, но и именем-оберегом: у тюркских народов существовала традиция давать «топорные» имена, чтобы защитить ребёнка от злых духов — считалось, что грубое, «тяжёлое» имя отпугивает болезни и беды. В этом случае Балтач — не прозвище, а личное имя, которое потом перешло в фамилию.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: тюркское профессиональное или личное имя Балтач (Балташ) + русский патронимический суффикс «-ев». В отличие от фамилий на «-ов», которые часто указывают на принадлежность отцу, суффикс «-ев» здесь появился по фонетическим причинам: после мягкого или шипящего звука «ч» естественно писать «-ев», а не «-ов». Такая же модель работает в фамилиях Алтынбаев, Бикчурин, Туктагулов — все они из того же тюрко-русского пограничья.

В дореволюционных метрических книгах фамилия могла записываться иначе: Балтачиев, Балтачеев, а иногда и Болтачеев — через «о» под влиянием акающих говоров. Но современное написание закрепилось как Балтачеев/Балтачеева. Сословно носители фамилии в XIX веке чаще всего были государственными крестьянами или тептярами — особым сословием в Башкирии, сочетавшим земледельческие и военные повинности. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.