Фамилия Питалева — женская форма фамилии Питалев, и её происхождение стоит искать в прозвище или имени, которое легло в основу. Сама фамилия образована по самой распространённой русской модели: к основе на согласный добавляется суффикс -ев (вариант -ов после твёрдых согласных). То есть Питалев — это «сын Питаля» или «человек из рода Питаля». А вот что такое «Питаль» — здесь начинается самое интересное.

Наиболее вероятная версия — связь с диалектным словом «питать». В русских говорах «питаль» могло означать «кормилец», «тот, кто даёт пропитание», либо, напротив, «прокорливый, ненасытный человек». В северных и сибирских диалектах встречается слово «питальник» — так называли горшок или посуду для приготовления пищи. Прозвище Питаль могли дать либо заботливому хозяину, который хорошо кормил семью, либо, с иронией, тому, кто любил поесть. В ономастике такие «гастрономические» прозвища — обычное дело: от них пошли фамилии Едовин, Обедов, Кушаков.

Вторая версия, менее распространённая, но имеющая право на существование, — происхождение от неканонического имени Питаль. В древнерусских именословах встречаются имена, образованные от глаголов: Ждан, Неждан, Питай, Питаль. Имя Питаль могло быть охранительным — чтобы ребёнок «питался» здоровьем и силой, или, наоборот, давалось с пожеланием сытой жизни.

Фамилия Питалев (и Питалева) довольно редкая. По данным переписей и телефонных справочников, её носители встречаются в основном в Центральной России и Поволжье, но без ярко выраженного ареала. В дореволюционных источниках фамилия фиксировалась в основном среди крестьян и мещан, что типично для фамилий, образованных от прозвищ, а не от церковных имён.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Питаев, Питайкин, Питаков — показывает, что все они восходят к одной основе «пита-», что подтверждает связь с кормлением, пищей или именем-пожеланием. Так что предки первых Питалевых, скорее всего, были людьми, которых в округе знали как кормильцев, либо носителей необычного имени с корнем «пит-».