Фамилия Битяева — женская форма мужской фамилии Битяев, и её происхождение напрямую связано с прозвищем или именем, которое лежало в основе. Разбираем словообразовательную модель: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?» — сын Битяя), а основа Битяй — это усеченная форма от канонического крестильного имени Виталий или, реже, от имени Виктор.

В народной речи сложные для произношения церковные имена часто сокращали до простых и привычных форм. Имя Виталий (от латинского vitalis — «жизненный») в быту могло превратиться в Вита, Виташа, а затем и в Битяй. Звук «б» на месте «в» — не редкость в диалектах: так же, как из Викентия получался Бикентий, из Виталия — Биталий, а в уменьшительной форме — Битя. Битяем в семье могли ласково называть маленького Виталия.

Вторая, менее распространенная версия связывает фамилию с мирским прозвищем Битяй, которое могло возникнуть от глагола «бить». В этом случае прозвище давали человеку драчливому, упрямому или, наоборот, тому, кто работал с молотом, бил чекан, был кузнецом или плотником. В южнорусских говорах слово «бить» могло означать «резать скот» — отсюда прозвище мясника или живодера. Однако вероятность, что фамилия образована именно от прозвища, ниже: суффикс -яй чаще встречается в уменьшительных формах имен, чем в прозвищах.

Географически фамилия Битяев и её женская форма Битяева распространены в центральных и южных областях России — в Рязанской, Тамбовской, Воронежской областях, где исторически были сильны диалектные особенности речи. Встречается она и у донских казаков, что может указывать на переселенческий поток из центральных губерний на юг.

В отличие от многих фамилий с прозрачной этимологией (Кузнецов, Попов), Битяева требует небольшого лингвистического расследования. Её носители в большинстве своем — потомки крестьян или мещан, у которых в роду был либо Виталий, носивший в быту имя Битяй, либо человек с бойким или рабочим прозвищем. Точных данных о дворянском происхождении фамилии нет — она относится к числу массовых, но не самых частых русских фамилий, сохранивших диалектный след.