Фамилия Кащеева образована от прозвища Кащей. В древнерусском языке это слово имело два основных значения: «худой, тощий человек» и «слуга, раб, прислужник». Первое значение связано с внешностью: так могли прозвать очень худого или высокого и сутулого человека. Второе указывало на род занятий или социальное положение предка — возможно, он был холопом, ключником или выполнял обязанности прислуги при дворе.

Однако не стоит торопиться с однозначными выводами. Прозвище Кащей могло выполнять так называемую «охранительную» функцию. В языческой традиции восточных славян родители намеренно давали ребёнку имя с негативным смыслом — чтобы обмануть злых духов и отвести от младенца беду. Надеясь вырастить красивого и здорового сына, его могли назвать Кащеем, веря, что настоящее счастье минует того, кого «плохо» назвали. Этот обычай объясняет, почему «страшное» прозвище могло закрепиться за вполне благополучным родом.

Фамилия образована по самой распространённой русской модели: от основы прозвища (Кащей) с помощью суффикса принадлежности -ев- (после шипящих и ц). Окончание -а указывает на женскую форму, то есть изначально это была «жена или дочь Кащея», но в современном употреблении фамилия склоняется по общим правилам.

С точки зрения словообразования фамилия Кащеева стоит в одном ряду с однокоренными Кощеевым и Кащевым. Разница в написании (Кащей/Кощей) связана с диалектным произношением: в северных и центральных говорах «о» после шипящих часто переходило в «а». Поэтому Кащеевы и Кощеевы — не обязательно разные роды, часто это варианты записи одной и той же фамилии в документах XIX века.

Социальный состав носителей фамилии был пёстрым. В переписных книгах XVII–XVIII веков Кащеевы встречаются и среди крестьян, и среди посадских людей (ремесленников, торговцев). Дворянских родов с такой фамилией в гербовниках не зафиксировано, что говорит о её «простонародном» происхождении. Сегодня фамилия наиболее распространена в центральных областях России — в Тверской, Ярославской и Московской губерниях исторически фиксируется наибольшая плотность этого рода.