Фамилия Стареев образована от прозвища или нецерковного имени Старей. В древнерусском языке слово «старей» означало «старший», «старейший», «более старый». Это имя-характеристика давали не обязательно пожилому человеку — часто так называли старшего сына, чтобы отличить его от младших братьев, или главу рода, старейшину. В документах XV–XVII веков встречаются крестьяне и посадские люди с именем Старей, и фамилия Стареев — это типичный пример отчества на -ев, образованного от такого имени.

Словообразовательная модель проста: основа «старей» (с беглой гласной «е» в современном произношении) плюс патронимический суффикс -ев. Форма Стареев, а не Стареев, закрепилась в результате фонетического изменения: в безударной позиции «е» редуцировалось, и написание отражает историческую норму. Встречается также вариант Стариев, но он менее распространён и может быть связан с диалектным произношением.

Географически фамилия привязана к центральным и северным регионам России. По данным переписей XIX века, Стареевы компактно проживали в Вологодской, Костромской и Вятской губерниях — в тех краях, где долго сохранялась архаичная система имён-прозвищ. В южных губерниях фамилия практически не встречалась.

Есть и другая, менее вероятная версия: от слова «старец» через промежуточную форму «старей». Но она слабая, потому что от «старец» закономерно образовались бы фамилии Старцев, Старцов, а не Стареев. Скорее всего, перед нами именно прямое прозвище Старей, без посредников.

Социальный состав носителей фамилии в прошлом — преимущественно крестьяне и ремесленники. Дворянских родов Стареевых не зафиксировано, что типично для фамилий, образованных от бытовых имён без суффикса -ск-. В целом фамилия редкая и не получила широкого распространения за пределами исходных регионов.