Фамилия Бартошевская — типичный пример польского дворянского или шляхетского прозвания, перешедшего в русскую и украинскую среду. Её основа — имя Бартош, польской уменьшительной формы от Варфоломей (польск. Bartłomiej). В Польше и западных землях Речи Посполитой Бартошами называли крестьян, мещан и шляхтичей, но фамилия на -ский/-ская изначально указывала на принадлежность к шляхте или на владение землёй — поместьем Бартошево или Бартошевице. Таких топонимов в Польше, Беларуси и на западе Украины десятки, поэтому Бартошевская могла возникнуть в нескольких местах независимо.

Суффикс -евск-/-овск- в русской передаче — калька с польского -ewski/-owski. По модели Бартошевская образована от названия усадьбы или деревни, где жил первый носитель. Если бы фамилия была просто «от имени», она звучала бы как Бартошев или Бартошин. Форма на -ская — женский вариант мужской фамилии Бартошевский, и в дореволюционной России её носили преимущественно женщины из польских дворянских родов, перешедших в православие или служивших в русской армии.

Встречается и другой, более редкий вариант: от прозвища Бартош, которое в польских говорах иногда означало «неповоротливый», «медлительный» (от bartosz — старый медведь). Но эта версия менее убедительна, так как фамилия на -ский редко образуется от прозвищ — для них характерны суффиксы -ов/-ев или -ин. Скорее всего, предки Бартошевских были мелкими землевладельцами или арендаторами, чья фамилия закрепилась по названию хутора.

В современной России фамилия нечастая, встречается в основном в западных областях — Смоленской, Брянской, Псковской, а также у потомков поляков, высланных в Сибирь после восстаний XIX века. На Украине Бартошевские живут на Волыни и в Галиции. В написании возможны вариации — Бартошевска (прямая передача польского Bartoszewska) или Бартошевская с двойной «с», но орфографическая норма закрепила одну «с» в русском языке.