Фамилия Палтушева — женская форма мужской фамилии Палтушев, и с первого взгляда её основа вызывает ассоциацию с рыбой палтус. Однако в русской ономастике прямой рыбный корень здесь маловероятен: прозвища по названиям рыб обычно образовывались от более употребительных в быту названий (ерш, окунь, щука), а палтус — слово, пришедшее в русский язык из финно-угорских языков (ср. финск. paljas — «голый, гладкий»). Скорее всего, перед нами искажение или диалектное произношение другой основы.

Вероятнее всего, фамилия восходит к прозвищу или имени Палтуш, которое могло быть вариантом имени Полуэкт (через народные формы Палтух, Палтуш). Полуэкт — греческое имя, означающее «долго ожидаемый», но в русской народной среде оно переосмысливалось и сокращалось до неузнаваемости. Суффикс -уш- в таких именах (как Ванюша, Петруша) указывает на ласкательно-уменьшительную форму, то есть Палтуш — это «маленький Полуэкт» или «Полуэкт, которого ласково звали». От этой формы через притяжательное прилагательное (Палтушев сын) и возникла фамилия.

Вторая версия, менее распространённая, но имеющая право на существование: фамилия могла образоваться от прозвища Палтуш, данного неуклюжему, медлительному или крупному человеку. В некоторых северных говорах «палтусом» могли назвать неповоротливого человека, но это значение вторично и возникло уже по аналогии с рыбой.

Фамилия редкая, географически может быть привязана к северным регионам России — Архангельской, Вологодской областям, а также к Уралу, где было сильно влияние финно-угорских языков. Встречается она и в Поволжье, что может говорить о переселениях крестьян в XIX веке. Сословно Палтушевы, скорее всего, были крестьянами или мещанами — фамилия не дворянская, с простой, бытовой основой.

Таким образом, Палтушев — это не «рыбная» фамилия, а, вероятнее всего, «именная», образованная от народной формы календарного имени Полуэкт. Носительница фамилии может считать её редким памятником того, как в русских деревнях перекраивали церковные имена на свой лад.