Фамилия Карлевиц — редкий пример фамилии, образованной не от русского, а от немецкого имени Карл с помощью славянского суффикса -иц. В основе лежит мужское имя Карл (древнегерманское «свободный человек»), а суффикс -иц в славянской ономастике обычно указывает на принадлежность или происхождение: «сын Карла» или «человек из рода Карла». Такая модель встречается в польском, белорусском и украинском ареалах, где прибавляли -иц к иноязычным основам.

Географически фамилия тяготеет к западным и южным регионам бывшей Российской империи — местам, где смешивались немецкие колонисты, поляки и православное население. Встречается она и у потомков остзейских немцев, и у обрусевших выходцев из Речи Посполитой. Написание через «ц» на конце — типичная адаптация немецкого -witz (например, Клаузевиц, Лейбниц) под русскую графику: немецкий звук [v] передавался как «в», а окончание -itz становилось -иц.

Интересно, что фамилия не получила распространения в дворянской среде — в отличие от тех же немецких фамилий на -виц, которые часто носили офицеры и чиновники. Карлевиц осталась фамилией мещан, ремесленников и крестьян, которых записывали по месту жительства или по прозвищу, данному приходским священником. Единого сословного статуса у носителей нет: одни ветви могли быть потомками немецких колонистов, приглашённых Екатериной II, другие — поляками, перешедшими в православие.

В дореволюционных метрических книгах фамилия фиксировалась в двух вариантах: Карлевиц и Карлевич, причём второй вариант — результат путаницы писцов, привыкших к русскому суффиксу -ич. Современные носители живут в основном в центральной России, на Украине и в Беларуси, но численность её остаётся небольшой — несколько сотен человек.