Фамилия Петькиева — женская форма фамилии Петькиев, и в её основе лежит редкая словообразовательная модель, которая сразу привлекает внимание. Суффикс -ев при крестьянских и мещанских фамилиях встречается часто, но здесь он присоединён к основе «Петьк-», которая сама по себе является производной от имени Пётр. Однако в русском языке от имени Пётр обычно образуют фамилии через суффикс -ов (Петров) или -ин (Петин). Вариант с -ев (Петькиев) указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или [й] — то есть исходное прозвище или имя звучало как Петький или Петько.

Скорее всего, фамилия восходит к прозвищу Петька — уменьшительной форме от Пётр. Но в отличие от стандартного Петьков, здесь мы видим форму Петький, что характерно для южнорусских и украинских говоров, где притяжательные прилагательные образовывали с суффиксом -ий: Петький сын — Петькиев. Таким образом, предок носителя фамилии был либо сыном Петьки, либо сам носил прозвище Петький — возможно, за какой-то особый говор, манеру или внешность. В документах XVII–XVIII веков такие формы фиксировались у казаков и однодворцев, особенно в Курской, Воронежской и Харьковской губерниях. Если искать географическую привязку, то фамилия Петькиев (и Петькиева) сегодня чаще встречается на Северном Кавказе и в Поволжье, что может быть следствием переселений.

Есть и другая, менее очевидная версия: основа могла быть тюркской или кавказской, где «петьк» или «петьки» означало что-то вроде «пятно», «метка» или было личным именем. Но она слабая, так как фонетика и суффикс выдают славянскую адаптацию. Если бы фамилия была заимствована, она скорее получила бы окончание -ов или -ин. Поэтому основной и правдоподобный вариант — это отчество от русского уменьшительного имени Пётр с региональным суффиксом.

В современной России фамилия нечастая, что делает её ценной для генеалогического поиска: носители Петькиевой, скорее всего, происходят из одной или нескольких родственных ветвей, и их предки могли быть крестьянами или казаками из южных губерний.