Фамилия Портышева — женская форма фамилии Портышев, а та, в свою очередь, принадлежит к довольно редкому типу русских фамилий с суффиксом -ышев. Этот суффикс — уменьшительно-уничижительный вариант более распространённого -ев или -ов. Если фамилии на -ов/-ев часто образованы от полных имён или прозвищ (Иванов — от Иван), то суффикс -ыш обычно указывает на прозвище, данное по внешности, характеру или поведению: «малыш» (маленький), «глупыш» (недалёкий), «крепыш» (сильный). В основе фамилии Портышев лежит прозвище Порт или Портыш.

Слово «порт» в старину имело два основных значения. Первое, самое древнее — это «кусок ткани», «полотнище», а во множественном числе «порты» означали одежду, штаны. Второе значение — «гавань, место для стоянки судов» — пришло в русский язык позже, из западноевропейских языков, и для крестьянского прозвища маловероятно. Поэтому логичнее всего, что прозвище Портыш дали либо портному (мастеру по шитью портов), либо человеку, который постоянно ходил в плохой, рваной одежде — «оборванцу». В говорах слово «портыш» могло означать и «бедняк, одетый в лохмотья». Таким образом, первый носитель фамилии Портышев был, скорее всего, либо ремесленником-швецом, либо человеком, получившим прозвище за неопрятный вид.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным регионам России. Встречается она нечасто, и её концентрация заметна в Вологодской, Архангельской областях и в Поволжье (например, в Кировской области). Это косвенно подтверждает версию о древней, «великорусской» основе: слово «порты» в значении «одежда» было особенно распространено именно в северных говорах.

С точки зрения социального статуса, Портышевы, как и подавляющее большинство носителей фамилий на -ов/-ев, принадлежали к крестьянскому или мещанскому сословию. Дворянские роды с такой основой неизвестны. Фамилия закрепилась в документах не ранее XVII века, когда прозвища начали массово переходить в наследственные фамилии. В современных справочниках фамилия Портышева не связана с какими-либо знаменитыми историческими личностями, что типично для фамилий, образованных от бытовых прозвищ простых людей.