Фамилия Штели — редкий для России случай немецкой фамилии, которая не была русифицирована типичными русскими суффиксами. Она закрепилась в документах в своей исходной форме, без добавления -ов, -ев или -ин. Это сразу указывает на то, что её носители — скорее всего, потомки немецких колонистов или специалистов, приглашённых в Российскую империю в XVIII–XIX веках.

В основе фамилии лежит немецкое слово Stelze — «ходуля» или, в переносном смысле, «длинноногий человек». В южнонемецких диалектах, откуда чаще всего происходили переселенцы, это прозвище могли дать человеку высокого роста или тому, кто ходил на ходулях (например, для ремонта крыш или сбора фруктов). Также Stelze могло означать «подпорка» или «костыль» — в таком случае прозвище мог получить хромой человек, либо плотник, делавший такие подпорки. Фамилия образована по распространённой модели прозвище → фамилия, без дополнительных суффиксов: Stelz(e) → Steli.

В России фамилия Штели встречается в основном в Поволжье, на юге Украины и в Крыму — регионах, где существовали немецкие колонии. Встречается и вариант написания Штеле, который ближе к исходному немецкому произношению. В отличие от многих немецких фамилий, Штели не получила русского патронимического окончания, что говорит о поздней фиксации или о том, что носители долго сохраняли обособленность. Известна династия Штели — архитекторы и художники, работавшие в Петербурге в XVIII веке, но это скорее исключение: основная масса носителей была ремесленниками, крестьянами или мелкими служащими.