Фамилия Катвалян — звонкая и редкая, она почти сразу выдаёт армянское происхождение. Её сердцевина — суффикс -ян, один из самых распространённых в армянской ономастике. Он указывает на принадлежность к роду, отвечая на вопрос «из кого?», «чей?». То есть Катвалян — это потомок человека по имени или прозвищу Катвал. Сама основа «Катвал» — вот что здесь самое любопытное, потому что она не встречается в списках распространённых армянских имён.

Слово «катвал» (или «котвал») имеет тюркские корни и в разных диалектах означало «крепость», «укреплённое место», «цитадель». В османском и азербайджанском языках «kətval» или «qotval» — это начальник крепости, комендант. Именно это значение, скорее всего, и легло в основу фамилии. Предок носителей фамилии Катвалян мог быть военным, стражем или управляющим в крепости — человеком, чья должность стала его прозвищем, а затем перешла в фамилию.

Вторая, менее вероятная версия, связывает «катвал» с армянским словом «кат» (молоко) и суффиксом -вал (делатель). Тогда Катвалян — потомок пастуха или сыровара. Но эта гипотеза слабее, так как суффикс -вал в таком значении нехарактерен для армянских фамилий, в отличие от тюркского заимствования с чётким социальным смыслом.

Географически фамилия тяготеет к исторической Западной Армении и регионам, где армяне жили в соседстве с тюркским населением, — например, к району Вана или Карса. Встречается она и в современной Армении, и в армянской диаспоре. Написание с буквой «я» в конце — не опечатка, а стандартная русская передача армянского суффикса -ян (в отличие от более точной транслитерации «Катвалян»). По сравнению с фамилиями на -ов или -ев, Катвалян сохраняет армянскую словообразовательную модель без русификации, что говорит о более позднем или менее интенсивном включении в русскую бюрократическую среду.