Фамилия Бутуев образована от прозвища Бутуй. В русских говорах «бутуз» или «бутуй» — это плотный, коренастый, крепкий человек, нередко с оттенком добродушия. Слово имеет тюркские корни: в татарском и башкирском «буту» означает «ноги, голени», откуда могло развиться значение «толстоногий» или «устойчивый, приземистый». Однако в диалектах северных и сибирских областей встречается и другое значение: «бутуй» — ленивый, неповоротливый увалень. Какая из версий верна для конкретного предка, сказать сложно, но в основе лежит внешняя или поведенческая характеристика.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс -ев присоединяется к основе, оканчивающейся на -й. В отличие от фамилий на -ов, где основа твердая (Бутузов), здесь смягчение дало форму Бутуев. Родственные фамилии — Бутузов, Бутурин, Бутаков — все они восходят к тому же корню, но через разные диалектные варианты. Бутуев встречается реже, чем Бутузов, и это может указывать на более узкую географию.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически были сильны тюркские влияния: Поволжье, Урал, Сибирь. В частности, в документах XVIII-XIX веков Бутуевы фиксируются среди крестьян и казаков Оренбургской и Пермской губерний. Встречаются и среди сибирских старожилов — это согласуется с тем, что прозвище «бутуй» было в ходу в архангельских и вятских говорах.

Сословно фамилия не была привилегированной: в основном это крестьяне, реже — купцы или мещане. Никаких дворянских родов Бутуевых в гербовниках не значится, что типично для прозвищных фамилий, возникших в простонародной среде.