Фамилия Тартышева — женская форма мужской фамилии Тартышев, которая образована от прозвища или нецерковного имени Тартыш. В основе лежит диалектное слово «тартыш» или «тортыш» — в русских говорах Поволжья и Урала так называли небольшую лепёшку, комок теста, а также нечто смятое, сбитое в комок. Прозвище могли дать человеку приземистому, круглолицему или плотного телосложения — по аналогии с формой лепёшки.

Есть и вторая, менее очевидная версия, связанная с тюркскими корнями. В татарском и башкирском языках «тартыш» означает «спор», «тяжба», «ссора». В этом случае прозвище могло закрепиться за человеком неуживчивым, любящим поспорить или сутяжным. Учитывая географию фамилии (она встречается в Пермском крае, Кировской области, Удмуртии и Татарстане), обе версии имеют право на существование: в этих местах веками жили рядом русские и тюркские народы.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ев присоединялся к основе на твёрдый шипящий звук (Тартыш → Тартышев). По суффиксу фамилия принадлежит к так называемым «патронимическим» — то есть отвечает на вопрос «чей сын?»: сын Тартыша. В дореволюционной России носители фамилии относились к разным сословиям: в ревизских сказках XIX века Тартышевы записаны и как государственные крестьяне, и как мещане, и как мастеровые на уральских заводах.

Фамилия довольно редкая: в современных телефонных справочниках и базах данных она фиксируется не более чем у нескольких сотен человек по всей России, с заметным сгущением в Пермском крае. Это позволяет предположить, что большинство современных Тартышевых — потомки одной или нескольких семей из Прикамья, где прозвище Тартыш бытовало локально.