Фамилия Пештереу — редкий случай, когда географическая привязка почти наверняка говорит больше, чем попытка разобрать её по славянским корням. В русском языке слово «пештер» или «пештера» не встречается, и суффикс «-еу» не свойственен русской модели образования фамилий (в отличие от -ов, -ин, -ский). Это прямо указывает на нерусское, скорее всего, молдавское или румынское происхождение.

В румынском языке слово «peșteră» означает «пещера». Фамилия Пештереу — это типичный для румынской ономастики патроним или прозвище, образованное от названия места жительства. Человек мог получить прозвище Пештере (живущий у пещеры, пещерный), а суффикс «-еу» (в румынском написании -eu) превращает его в фамилию, указывающую на принадлежность к роду: «сын того, кто из пещеры» или просто «пещерный». В Молдове и среди гагаузов такие фамилии с окончанием на -еу встречаются регулярно.

Версия о связи с немецким словом «Pech» (смола, неудача) или венгерским «pest» (печь) выглядит натянутой: ни одна из этих основ не даёт естественного суффикса «-ереу». Фонетически и структурно румынское объяснение — единственное правдоподобное. Фамилия могла закрепиться за выходцами из села, расположенного у скал или в карстовой местности, либо за человеком, который жил в землянке или пещере — в старину так называли не только природные гроты, но и бедные жилища, вырытые в склоне.

С социальной точки зрения, фамилия Пештереу, скорее всего, принадлежала крестьянскому сословию, без связи с дворянством или казачеством. Встречается она в основном в Молдове и на юге Украины, в Одесской области, где исторически жили молдаване и гагаузы. В русском написании буква «ё» в первом слоге — это, вероятно, результат адаптации на слух: румынское «pe» звучит мягче, чем русское «пэ», поэтому при записи паспортных данных появилось «Пё» или «Пе». Сравните с фамилиями Пештерян, Пештерь — они из того же гнезда, но с разными суффиксами.