Фамилия Гарбе — редкий для России случай, когда исконно русская модель фамилии отсутствует, а корень, скорее всего, немецкий или прибалтийско-немецкий. В русском языке фамилия не изменяется по падежам (как правило, мужская и женская формы совпадают), что уже намекает на её иноязычное происхождение.

Основная версия связывает Гарбе с немецкой фамилией Garbe. В немецком языке это слово имеет два значения: «сноп» (garbe) и, в диалектах, «грабли». Прозвище могло относиться к крестьянину, занятому жатвой или сенокосом, либо к ремесленнику, делавшему грабли. Однако в среде русских немцев или остзейского дворянства фамилия могла закрепиться и как топонимическая — от названия поместья или хутора Гарбе (такие встречались в Пруссии и Прибалтике).

Вторая, менее вероятная версия — происхождение от нижненемецкого garv, garwe (проворный, готовый). В этом случае фамилия была бы прозвищем по характеру. Спор между этими гипотезами решается в пользу первой: в немецкой ономастике фамилия Garbe традиционно считается профессиональной или топонимической, а не характеризующей.

На территорию Российской империи фамилия попала двумя путями. Первый — с немецкими колонистами, которых приглашали осваивать Поволжье и южные губернии (XVIII–XIX века). Второй — через прибалтийских немцев, служивших в армии или на гражданской службе. В метрических книгах лютеранских приходов Петербурга и Москвы фамилия Гарбе встречается с начала XIX века, но всегда как фамилия иностранного подданного или потомка колонистов.

После 1917 года носители фамилии в СССР часто меняли написание на Гарба, Гарбов или вовсе русифицировали её в Гарбеев — чтобы избежать этнической маркировки. Поэтому современные российские Гарбе могут быть потомками как немцев, так и обрусевших носителей, которые сохранили исходную форму.

В отличие от фамилий на -ов/-ин, Гарбе не даёт подсказки о сословии предка: её носили и крестьяне-колонисты, и остзейские дворяне, и городские ремесленники. Уточнить происхождение конкретной ветви можно только по генеалогическим записям — например, по исповедным ведомостям лютеранских церквей или по спискам немецких колоний.