Фамилия Катаржевская — редкий случай, когда географическая привязка и словообразовательная модель почти не оставляют сомнений в происхождении. Это типичная «топонимическая» фамилия, то есть образованная от названия населённого пункта. Суффикс -ск- указывает на дворянскую или шляхетскую традицию: такие фамилии в Польше, на Украине и в западных областях России получали владельцы имений или выходцы из определённого места. Форма Катаржевская — женский вариант; мужской, соответственно, Катаржевский.

Основа фамилии — топоним Катаржев или Катаржево. Скорее всего, это название села или хутора, которое могло произойти от прозвища Катарж или Катаржа. Само прозвище, скорее всего, связано с польским словом «katarz» (катар, насморк) или с диалектным «katarzyna» в значении «простуда, хворь». Вряд ли корень восходит к «каторге»: в польском языке «katorga» — заимствование из русского, и для XVI–XVII веков, когда формировались фамилии на -ский, такое значение маловероятно. Правдоподобнее, что прозвище дали человеку с хроническим насморком или слабым здоровьем.

Встречается фамилия и в варианте Катаржевская/Катаржевский — с ударением на втором слоге. Географически она привязана к Волынской, Гродненской и Подольской губерниям бывшей Речи Посполитой. Носители фамилии могли быть мелкой шляхтой или крестьянами, получившими фамилию по названию деревни, где жили. Сословная принадлежность у этой фамилии не фиксируется однозначно: по суффиксу она кажется «дворянской», но в XIX веке многие польские фамилии на -ский уже носили и крестьяне.

Если сравнивать с однокоренными, то ближе всего фамилия Катаржинский (от имени Катаржина, польской формы Екатерины) — но здесь основа другая. Катаржевский, скорее, не от имени, а от прозвища или названия места. В польских ономастических словарях фамилия не относится к частым: её носителей насчитываются единицы на тысячу человек. Для исследователя генеалогии это хороший маркер: поиск стоит начинать с карт Волынского воеводства XVIII века, где могла существовать усадьба или деревня Катаржев.