Фамилия Гартенберг — типичный пример искусственно созданной фамилии немецкого происхождения. Её основа составная: немецкое «Garten» («сад, огород») и «Berg» («гора, горный»). Буквально фамилию можно перевести как «садовая гора» или «огород на горе».

Скорее всего, Гартенберг — не реальное географическое название, а искусственная конструкция. В XVIII–XIX веках такие фамилии массово присваивали еврейскому населению в Австрийской и Германской империях. Власти требовали от евреев взять постоянные фамилии, и те нередко выбирали благозвучные немецкие слова, сложенные воедино. Гартенберг звучала как «красивая», «природная» фамилия, без унизительного оттенка, в отличие от многих принудительных вариантов.

Конечно, нельзя исключать, что Гартенберг могла возникнуть и как прозвище человека, жившего в гористой местности и разводившего сад. Но для немецкой ономастики такие двухкорневые фамилии на -berg больше характерны именно для искусственного именования, а не для бытового прозвища. В реальных немецких говорах человека, живущего у сада на горе, скорее назвали бы по-другому — через предлог или суффикс.

Написание фамилии в русской среде осталось без изменений: Гартенберг. Она не обрусела через суффиксы -ов или -ин, что тоже указывает на относительно позднее и «кабинетное» происхождение. Встречается в основном у потомков еврейских семей, живших на территории бывшей Российской империи, особенно в черте оседлости.