Фамилия Бартуева женская, её мужской вариант — Бартуев. В основе лежит прозвище или имя Бартуй, а корень, скорее всего, восходит к тюркским языкам. Если разбирать слово по частям, «бар-» может означать «есть, имеется» или быть частью тюркского имени со значением «богатство», «имущество» (ср. татарское «бай»). Суффикс «-туй» — распространённый в тюркской ономастике аффикс, образующий имена и прозвища (например, Каратуй, Алтуй). Таким образом, Бартуй — это человек, которого прозвали «имеющий богатство» или «богатый», возможно, в переносном смысле — удачливый или щедрый.

Географически фамилия Бартуева тяготеет к регионам, где исторически жили тюркские народы: Татарстан, Башкортостан, а также к некоторым районам Кавказа и Средней Азии. В русском контексте фамилия могла появиться через метисацию или при переходе тюркских родов на русскую фамильную модель. Суффикс «-ев» (а не «-ов») указывает на мягкую основу исходного слова: Бартуй — Бартуев, что типично для фамилий, образованных от имён на -й.

В отличие от многих русских фамилий, которые восходят к крестильным именам или ремёслам, Бартуева — яркий пример тюркского прозвищного наследия. Предки носителей этой фамилии, вероятно, были скотоводами или торговцами, и прозвище Бартуй могло закрепиться за главой рода, который выделялся достатком или влиянием. Встречается вариант написания с одной «т» — Баруева, но это, скорее, результат упрощения при записи в документах, а не отдельная фамилия. Споров о происхождении мало: тюркская версия остаётся основной и наиболее обоснованной.