Фамилия Бартов — одна из тех, что образована от краткой формы европейского мужского имени Бартоломей (Bartholomew), то есть от имени Барт. Само имя Бартоломей восходит к арамейскому Бар-Телеми, которое принесли к русским через православную церковь из Византии. Переводится оно как «сын вспаханной земли» или «сын полей». Имя Барт довольно часто встречается у евреев, и есть основания полагать, что фамилия Бартов зародилась именно в еврейской среде.

Если смотреть на словообразовательную модель, то типичный суффикс -ов указывает на принадлежность: Бартов — буквально «сын Барта» или «потомок Барта». В русской традиции такой суффикс обычно присоединяли к основе, чтобы образовать притяжательное прилагательное, которое затем закреплялось как фамилия. В случае с Бартовым основа — западноевропейское или библейское имя, что не редкость для фамилий, появившихся в среде еврейского населения Российской империи. Там подобные «патронимические» фамилии на -ов, -ин, -ский часто давали по имени отца или деда.

Стоит различать фамилию Бартов и однокоренную, но более редкую Бартовский. Вторая — типично польская или украинская, с суффиксом -ский, указывающим на дворянское или шляхетское происхождение либо на связь с местностью. Бартов же — модель более демократичная и распространённая, без географической привязки.

Географически фамилия Бартов встречается в разных регионах бывшего СССР, но наиболее часто — в западных областях Украины, Беларуси, а также в центральной России. Это косвенно подтверждает версию о еврейском происхождении: в черте оседлости такие патронимические фамилии были обычным делом.

Если же отбросить версию с именем Бартоломей, остаётся ещё один, менее вероятный корень: прозвище Барт могло быть связано с немецким или голландским словом Bart — «борода». В этом случае фамилия Бартов означала бы «потомок бородача». Но эта гипотеза слабее, так как имя Барт как самостоятельное и в качестве сокращения от Бартоломея встречается в европейских языках гораздо чаще, чем прозвище по бороде.