Фамилия Каштельяновы обязана своим появлением средневековому титулу, который в разных странах звучал по-своему, но везде означал человека, отвечающего за крепость или замок. В основе лежит прозвище Каштельян — украинская форма польского слова «каштелян» (kasztelan). В Польше и Великом княжестве Литовском каштелян был должностным лицом: сначала комендантом цитадели, которого назначал король или князь, а позднее — почётным титулом, дававшим место в сенате. С XV по XVIII век это звание носило скорее аристократический, чем военный характер. Однако в бытовой речи слово не исчезло и в более позднее время могло относиться к управляющему гостиницей или даже заведующему бельевым хозяйством.

Прозвище Каштельян закрепилось за человеком по роду занятий — либо он действительно служил смотрителем замка, либо выполнял похожие административные обязанности. От этого прозвища с помощью типичного для восточнославянских фамилий суффикса -ов образовалась фамилия Каштельянов, отвечающая на вопрос «чей?»: сын, внук или потомок Каштельяна.

Написание фамилии с буквой «е» после «ш» — результат исторических изменений в языке и адаптации польского звучания к русской графике. В польском оригинале ударение падает на второй слог (каш-ТЕ-лян), и русская передача сохранила этот акцент, хотя в фамилии ударение сместилось на окончание.

Фамилия Каштельяновы — редкий случай, когда в основе лежит не просто профессия, а конкретный феодальный институт, что делает её своеобразным мостом между историей Польши, Украины и России. Окончательно определить, из какой именно местности пошёл род и к какому сословию принадлежал первый носитель, можно только после глубоких генеалогических изысканий.