Фамилия Карцевская — типичная «географическая» фамилия, образованная по модели, характерной для польской, украинской и белорусской шляхты, а затем и для русского дворянства и духовенства. Суффикс -ск- указывает на связь с местностью: такую фамилию получал либо владелец поместья, либо выходец из селения с названием Карцево или Карцев.

Исходная точка — топоним Карцево. Таких деревень и усадеб в России, Беларуси и на Украине несколько десятков. Само название села, скорее всего, произошло от прозвища или некалендарного имени Ка́рца (или Карц). В древнерусском языке «карц», «карша» имело значения «коряга», «пень», «выкорчеванное место». Человек по прозвищу Карц мог получить его за коренастость, крепость или за то, что жил на расчищенном от леса участке. Менее вероятна, но возможна связь с диалектным глаголом «карчить» — горбатить, гнуть, или с польским «karcz» — пень (отсюда же фамилия Карчевский и польская Karczewski).

Форма Карцевская — женский вариант. Мужской, соответственно, Карцевский. В Российской империи фамилии на -ский долгое время оставались маркером принадлежности к привилегированным сословиям: дворянам, имевшим родовое имение, или выпускникам духовных семинарий, где фамилии часто «облагораживали» по тому же образцу. Однако к XIX веку эта модель распространилась и среди крестьян, особенно после отмены крепостного права, когда бывшим помещичьим крестьянам нередко давали фамилию по названию покинутой деревни.

Таким образом, предок носительницы фамилии Карцевская — либо помещик, владевший сельцом Карцево, либо священник, взявший фамилию при поступлении в семинарию, либо крестьянин, переселившийся из деревни Карцево и записанный по месту прежнего жительства. Географически фамилия чаще всего встречается в центральных и северо-западных областях России, а также в Беларуси, что совпадает с ареалом распространения топонимов «Карцево».