Фамилия Мартинкевич ведет начало от полной формы имени Мартин (от латинского Martinus — «посвященный Марсу», а в переносном смысле — «воинственный»). Однако ключ к её пониманию не в значении имени, а в модели образования: фамилия сложилась по польско-белорусскому образцу с суффиксом -кевич. Эта модель указывает на регион происхождения — земли Великого княжества Литовского, где суффикс -кевич (наряду с -ович/-евич) служил для обозначения потомка по отцу: Мартинкевич буквально значит «сын Мартинка», то есть уменьшительной формы имени Мартин.

В отличие от русских фамилий на -ов/-ев (Мартинов), форма на -кевич говорит о западнорусском или шляхетском круге бытования. В XVI–XVII веках такие фамилии активно закреплялись среди мещан и мелкой шляхты на территории современной Беларуси, Украины и восточной Польши. Мартинкевичи могли быть как крестьянами, взявшими фамилию по имени отца при переписях, так и служилыми людьми, чей род записан в метриках костелов.

Интересна вариативность написания: в старых документах встречаются формы Мартынкевич, Марцинкевич, что отражает местное произношение (твердое «ы» в белорусском говоре или «ц» из польского Marcin). Имя Мартин было популярно в католической среде, поэтому фамилия распространена в основном среди потомков униатов и католиков западных губерний Российской империи. Встречается она и у еврейских семей — как вариант от имени Мартин или его производных, принятый при переходе на фамилии в XIX веке.

Однокоренные фамилии — Мартинович, Мартынов, Мартинюк — различаются суффиксами, и каждый указывает на свою территорию и социальную среду. Мартинкевич же остаётся ярким маркером северо-западного славянского ареала, где суффикс -кевич был нормой для фамилий на -ич.