Фамилия Кацейко звучит характерно для западнорусских земель — прежде всего для современной Беларуси и прилегающих областей Украины и Польши. Её выдает суффикс -ейко, который в восточнославянской ономастике почти всегда указывает на белорусское или украинское происхождение. Этот суффикс (иногда в вариантах -ейка, -айко) уменьшительно-ласкательный, и от него образованы многие фамилии: от имён (Михалейко, Андрейко) и прозвищ (Беляйко, Шумайко).

Основа фамилии — Кац-. Здесь сразу две возможные линии, и обе ведут к прозвищу. Первая, самая прямая: от слова «кацап» — так на Украине и в Беларуси нередко называли выходцев из великорусских земель. Прозвище могло закрепиться за переселенцем или за человеком, который говорил с заметным московским акцентом. Но есть и вторая версия: от имени Кац — сокращённой формы крестильного имени Иоанн (Ян) в его польско-белорусском обиходе. В старых документах встречается форма Кац вместо Ян или Иван, особенно в католической среде. Тогда Кацейко — это «маленький Ян» или «сын Яна», то есть патроним.

Обе версии не противоречат друг другу: в одном регионе фамилия могла возникнуть по разным поводам. Но если исходить из частотности, то прозвищная версия (от «кацап») кажется более вероятной — такие прозвища давали настойчиво и охотно, а уменьшительная форма «Кацейко» могла означать «сын кацапа» или просто «кацапёнок». Фамилия недворянская, скорее крестьянская или мещанская: суффикс -ейко в массе своей носили простые люди, а не шляхта, у которой преобладали -ский/-цкий.

Встречается Кацейко и сейчас — в Беларуси, на Смоленщине, в Брянской области, а также в среде белорусской диаспоры. Из-за схожести с еврейскими фамилиями на -ко (Кац, Каценеленбоген) её иногда ошибочно относят к еврейским, но это чисто славянская модель, ничего общего с ашкеназскими фамилиями не имеющая.