Фамилия Дмитриевич — один из ярких примеров русских «отчеств», застывших в роли фамилии. В её основе лежит мужское имя Дмитрий (церковнославянская форма — Димитрий), которое пришло на Русь вместе с христианством из Византии. Греческое слово «Деметриос» переводится как «принадлежащий Деметре» — богине земли и плодородия из античных мифов. Фамилию образовали по простой и продуктивной модели: к имени отца добавили суффикс «-евич», означающий «сын» или «потомок». Так, сын человека по имени Дмитрий получал прозвание Дмитриевич, которое со временем закрепилось за его семьёй как наследственная фамилия.

В отличие от фамилий на «-ов» и «-ин», которые часто давали крестьянам и мещанам, отчества в роли фамилий (Дмитриевич, Иванович, Степанович) в XVII–XIX веках были распространены в западнорусских землях, особенно на территории современной Беларуси и Украины, входивших в состав Речи Посполитой. В центральной России такие формы чаще оставались именно отчествами, а фамилиями становились реже. Поэтому носители фамилии Дмитриевич исторически тяготеют к юго-западным и южным регионам. Например, в Книге памяти Одесской области упоминается Дмитриевич Александр Антонович, родившийся в 1881 году в Киеве, а в Книге памяти Иркутской области — механик Иркутского телеграфа Дмитриевич Иннокентий Федорович (р. 1884), уроженец Иркутска. Эти записи показывают, что носители фамилии встречались и в Сибири, но их корни чаще всего уходят на запад или юг бывшей Российской империи.

Среди известных представителей — Алексей Иванович Димитриевич (1913–1986), артист и музыкант. Его фамилия сохранила старую, церковную форму имени — Димитрий. В русском языке имя Дмитрий закрепилось в народном произношении, а «Димитрий» осталось книжным вариантом, поэтому обе формы фамилии — Дмитриевич и Димитриевич — по сути, однокоренные и означают одно и то же: потомок Дмитрия.