Фамилия Касеева образована от диалектной формы мужского тюркского имени Касим. В основе лежит вариант Касей, который бытовал в разговорной речи. Имя Касим восходит к арабскому корню со значением «распределяющий, разделяющий» — так могли назвать человека, наделённого властью делить наследство или имущество.

Словообразовательная модель проста: к основе Касей добавили типичный русский патронимический суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Касеев). Фамилия отвечает на вопрос «чей сын?», то есть буквально означает «потомок Касея». Суффикс -ев, а не -ов, появился из-за мягкого окончания основы (Касей — звук «й» смягчает предшествующую гласную).

Географически фамилия Касеева встречается в регионах, где исторически был силён тюркский субстрат: в Поволжье, на Урале, в Западной Сибири. Нередко её носители — потомки татарских или башкирских родов, принявших православие и вместе с ним русскую фамильную форму. Встречаются и случаи, когда фамилия закрепилась за русскими крестьянами, перенявшими имя через соседское общение.

Процесс формирования фамилий в крестьянской среде завершился в основном к XIX веку, поэтому точное место и время возникновения рода Касеевых можно установить только через генеалогические изыскания. Однако сам факт, что фамилия сохранила редкую диалектную форму имени, указывает на её давнюю укоренённость в конкретной местности — там, где имя Касей было в ходу, а не вытеснено литературным Касим.