Фамилия Барташева — женская форма от фамилии Барташев, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Барташ. Эта основа напрямую отсылает к белорусско-польской традиции: Барташ — это краткая, обиходная форма имени Варфоломей (в западном звучании — Бартоломей). Имя пришло в русские земли из Византии вместе с православием, но его корни уходят глубже — к арамейскому Бар-Телеми, что означает «сын вспаханной земли» или «сын полей».

Фамилии на -ов/-ев, такие как Барташев, обычно указывали на принадлежность к главе семьи. Если человека звали Барташ, то его дети и домочадцы получали прозвание «Барташевы», то есть «из семьи Барташа». Судя по основе, которая не является полной церковной формой, а скорее народным, разговорным вариантом, основатель рода Барташевых был из простого сословия — крестьян или мещан, где такие сокращённые имена были в ходу.

Примечательна и география фамилии. Встречается она не по всей России равномерно, а тяготеет к западным регионам — к бывшим белорусским и польским землям, где форма Барташ была распространена. Это позволяет предположить, что фамилия могла закрепиться в западнорусских губерниях и лишь позже распространиться дальше на восток. В отличие от более редких фамилий на -ич или -ский, модель на -ов/-ев — самая массовая в русском языке, поэтому Барташевы не уникальны по типу образования, но выделяются именно своей западной, «польско-литовской» основой.