Фамилия Пущеев — редкий случай, когда в основе лежит не личное имя и не профессия, а, скорее всего, глагол со значением «опустошать» или «разорять». Корень «пущ-» восходит к древнерусскому «пущати» (пускать, отпускать, а также запустошать). В диалектах «пущевать» означало «разорять, грабить, опустошать». Соответственно, прозвище Пущей мог получить человек буйного нрава, разоритель, либо, наоборот, тот, кто пострадал от разорения и получил такую кличку по обстоятельствам.

Фамилия образована по стандартной восточнославянской модели: к основе на -ей (Пущей) добавляется притяжательный суффикс -ев. Форма Пущей — это краткое прилагательное или существительное со значением «тот, кто пущеет», то есть «опустошает». Ударение в фамилии, судя по аналогиям, падает на второй слог: Пуще́ев. Встречающееся в документах написание через «ё» (Пущёев) — лишь орфографический вариант, не меняющий смысла.

В отличие от фамилий, образованных от церковных имён (Иванов, Петров), эта имеет ярко выраженный прозвищный характер. Она могла закрепиться за одним человеком и передаться потомкам, даже если сам прозвищный смысл со временем стерся. Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским областям, где глагол «пущать» в значении «опустошать» был особенно употребителен.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Пущин, Пущаев, Пущальников — показывает, что все они происходят от одного гнезда слов, но различаются суффиксами. Пущеев стоит в ряду с фамилиями на -еев, которые нередко образовывались от прозвищ на -ей (как Злодей, Воробей). Это редкая словообразовательная модель: суффикс -ей здесь выступает не как уменьшительный, а как характеризующий.

В словаре фамилий Б. Унбегауна эта фамилия не упоминается, что говорит о её локальности. По данным современных телефонных справочников и баз, Пущеевы встречаются единично, преимущественно в Центральной России и Поволжье. Прозвищная основа не позволяет отнести фамилию к какому-либо одному сословию: её мог получить и крестьянин, и посадский человек.