Фамилия Полтасова, скорее всего, образована от прозвища или мирского имени Полтас. В основе лежит тюркское слово «полтас» — «стальной клинок», «булат». В прошлом это могло быть именем-оберегом, которое давали ребёнку, чтобы он рос крепким и несокрушимым, как сталь. Другая, менее вероятная версия, связывает фамилию с географическим названием Полтава: в таком случае Полтасов — выходец из этого города. Но словообразовательная модель указывает на прозвище: суффикс -ов в русских фамилиях чаще присоединяется к личному имени или характеристике человека, а не к названию места (для «выходцев из Полтавы» скорее ожидались бы фамилии Полтавский, Полтавец).

Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от мужских прозвищ или имён, оканчивающихся на твёрдый согласный. Полтасов — это «сын Полтаса». Женская форма Полтасова указывает на то, что носительница — потомок или жена человека с такой фамилией. В дореволюционной России фамилия могла принадлежать как крестьянам, так и служилым людям, особенно в южных регионах, где было сильное тюркское влияние.

Редкость фамилии Полтасова говорит о том, что прозвище Полтас не было широко распространено. Встречается она в основном в центральных и южных областях России, а также в среде казачества, где ценились воинские качества, отражённые в значении «стальной». В ономастических справочниках эта фамилия не относится к числу частых, что делает её особенно интересной для тех, кто ищет свои корни в среде, связанной с ремёслами или военным делом.