Фамилия Буртиев — редкая, но с прозрачной внутренней формой. В её основе лежит прозвище или нецерковное имя Буртий. Такие имена на -ий в прошлом были распространены в русской, украинской и белорусской среде: они образовывались от прилагательных или существительных и часто несли яркую характеристику человека.

Что могло означать слово «буртий»? Самая прямая версия — связь с прилагательным «буртый», которое в южнорусских и украинских говорах имело значение «крупный, грузный, толстый». Так могли прозвать человека плотного телосложения. Вторая версия отсылает к слову «бурт» — так в огородничестве и сельском хозяйстве называют длинную кучу, вал, гряду для хранения овощей (картофеля, свёклы). Тогда Буртием могли назвать того, кто работал с буртами — закладывал урожай на хранение. Третья, менее вероятная, но возможная версия — тюркская основа, от имени или прозвища Бурти, где корень «бур» может означать «волк» (в некоторых тюркских языках) или «мел» (в значении «меловой, белый»). Однако тюркское происхождение для фамилии с типично славянским суффиксом -ев менее характерно.

Модель образования проста: суффикс -ев (вариант -ов после мягкой основы) указывает на принадлежность — «сын Буртия» или «из семьи Буртия». Форма Буртиев, а не Буртьев, закрепилась, видимо, из-за того, что исходное имя звучало как Буртий, а не Бурть. Встречается также вариант Буртьев, но он ещё реже.

Фамилия не принадлежит к числу дворянских или старых боярских родов — её нет в родословных книгах. Скорее всего, она крестьянская или мещанская, возникла не раньше XVII–XVIII веков, когда фамилии массово закреплялись за податными сословиями. Географически Буртиевы чаще встречаются на юге России, в Поволжье и в восточной Украине — как раз там, где слово «буртый» было в ходу. Встречаемость фамилии низкая, что делает её интересным объектом для локального генеалогического поиска: носители, скорее всего, происходят из одного или нескольких соседних сёл.