Фамилия Каталевский — пример редкой словообразовательной модели, где к основе «Катал-» добавился не типичный для русских фамилий суффикс -ов/-ев, а польско-шляхетский суффикс -евский. Такое окончание чаще встречается у фамилий, которые прошли через канцелярию Речи Посполитой или формировались в западных губерниях Российской империи. Но сама основа указывает на прозвище Каталь, которое бытовало в центральной России и на Урале.

Прозвище Каталь многозначно. На Урале, в горнозаводской зоне, каталем называли прокатный стан на металлургическом заводе, а затем и рабочего, который на нём работал. В этом случае предок носителя фамилии был металлургом, возможно, на демидовских заводах. Вторая версия отсылает к слову «каталки» — так в некоторых говорах называли валенки. Каталем могли прозвать валяльщика шерсти, мастера по изготовлению войлока и валеной обуви. Оба занятия — ремесленные, и прозвище закрепилось за человеком по профессии.

Фамилии на -евский, образованные от прозвищ, а не от географических названий, встречаются реже. Обычно суффикс -ский указывает на связь с местностью, но здесь он выполняет иную роль: оформляет прозвище в фамилию по образцу дворянских или польских фамилий. Это могло произойти при записи в ревизские сказки или метрические книги, когда писарь «облагородил» простое прозвище стандартным суффиксом. Не исключено, что носитель фамилии или его предок был выходцем из шляхты, утратившей привилегии, но сохранившей фамильную форму.

Встречаемость фамилии Каталевский невысока. Единичные случаи зафиксированы в Смоленской, Могилёвской и Витебской губерниях — как раз на территории бывшего Великого княжества Литовского, где суффикс -евский был обычным. Таким образом, фамилия соединила русское или украинское прозвище с западнорусской фамильной моделью.